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德:開(kāi)發(fā)出具珍珠母特性的納米材料

【字體: 】 發(fā)布日期:2014-07-02 14:32:23  點(diǎn)擊次數:2303

近來(lái),德國斯圖加特大學(xué)和馬普金屬研究所的研究人員利用二氧化鈦和一種有機聚合物,開(kāi)發(fā)出了具有珍珠母特性的納米材料,預計這種材料將在生產(chǎn)和消費品領(lǐng)域"大展拳腳"。

珍珠母材料非常堅硬,特性穩定,每層厚度只有幾個(gè)納米。貽貝、蝸牛等許多水中軟體動(dòng)物都有一個(gè)珍珠母材料形成的堅硬外殼,這種外殼能起到預防天敵的作用,也被人類(lèi)用于加工成工藝品或裝飾家具。

珍珠母的珍珠層中95%為碳酸鈣成分,在電子顯微鏡下看到的是層層疊疊的文石薄板。軟體動(dòng)物分泌的蛋白質(zhì)像膠水一樣涂在殼體表面并具有很強的韌性,這樣可以防止表面裂紋擴散。

斯圖加特大學(xué)和馬普金屬研究所的研究人員研究了珍珠母的特性和形成機理,選擇了堅硬的二氧化鈦陶瓷材料與軟性的有機聚合物進(jìn)行復合,這兩種材料都有廣泛的應用,而且非常容易加工。研究人員利用化學(xué)溶液沉積的方法,將這兩種材料一層一層交替涂在硅基底上。在試驗中,研究人員將二氧化鈦每層厚度控制在100納米以?xún)?,有機聚合物薄膜厚度控制在5納米至20納米,由此形成了類(lèi)似珍珠層蛋白質(zhì)相同的尺寸。

開(kāi)發(fā)出的新二氧化鈦納米材料具有類(lèi)似天然珍珠母材料的特性,可用作產(chǎn)品表面的防刮涂層,也可適用于醫療人體植入物的表面涂料。但是人工復合材料還沒(méi)有完全達到天然珍珠母的性能,德國研究人員還將進(jìn)一步改進(jìn)材料的加工工藝,未來(lái)將完全可以達到天然珍珠母的特性。

珍珠母通常用在高品質(zhì)的珍珠樂(lè )器中,也廣泛用于裝飾家具,另外,珍珠母制成的漆可作為船只的防腐涂料,高品質(zhì)的襯衫也經(jīng)常使用珍珠母材料的紐扣。

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