这款硬度媲美金刚石的油漆,让你不用担心汽车被划花

DeepTech深科技 2017-09-13 11:49 阅读:129

根据《自然通讯》消息,英国贝尔法斯特女王大学的 Elton Santos 博士带领的国际研究团队发现石墨烯薄层具有超润滑特性(摩擦力几乎消失)。另外,他们还发现六方氮化硼薄膜(h-BN)与金刚石一样坚硬,但是比金刚石更柔韧、更便宜、更轻。研究结果表明 h-BN 薄膜是世界上最硬的绝缘体,并且由于其特性,可被用于制造柔韧且坚固的智能设备以及汽车用防划油漆。

图丨英国贝尔法斯特女王大学研究发现可用作汽车防划油漆的材料


Santos 博士解释,大多数情况下,液体(比如水或者油)表面是比较光滑的。光滑表面上摩擦力几乎为零时的状态被称为“超润滑”。石墨烯薄层具备超润滑特性,源自于其碳原子轨道。一般来说,为了产生摩擦力,一些原子轨道必须重叠并处于高温下,或者释放一些能量。


令人惊奇的是,研究发现石墨烯薄层不需要上述过程,它可以自发地另一薄层上滑行而不释放热量。也就是说,石墨烯薄层可以在不释放热量的情况下实现超润滑状态,仅有一些材料具备这样的特性,而石墨烯就是其中之一。这是他们的核心发现之一。

另外,另外,他们还发现,h-BN 薄膜的机械强度几乎与金刚石一样(根据杨氏模量的测量结果,如下图所示),这绝对称得上是开拓性的发现。它比金刚石更便宜、更柔韧、更轻。

图丨英国贝尔法斯特女王大学发现柔软材料——h-BN薄膜

Santos 博士表示,“我们的研究有一些潜在应用,可能要在 5-10 年后才能真正实现。但是短期内可以看到收益的是作为液体混合物的增强材料,比如用于制造油漆,使其更耐腐蚀,并可能用作汽车用防划油漆。”另外,该材料柔韧性较好,可用于制造电子设备和发动机,优点是摩擦小且不产生热量。


目前,有几家公司致力于将 h-BN 和石墨烯同时集成到 iPad 和智能手机等电子设备的样机中。这些公司还研究将 h-BN 与高分子材料结合在一起,提高强度,以实现在航空航天、运动产品以及土木工程等领域的创新应用。

Santos 博士说:“我们也一直在寻找其他二维晶体的组合,以实现类似应用。截至目前,石墨烯看起来是最好的选择,但是仍有待深入挖掘其它层状材料。从当下全球范围内掀起的二维层状材料研究热潮来看,其未来的发展将会是一片光明。”


版权声明
本文仅代表作者观点,不代表百度立场。
本文系作者授权百度百家发表,未经许可,不得转载。
阅读量: 129
0