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美国研制出多功能的新型纳米塑料纤维

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/4/14     浏览次数:    

远看像玻璃一样平整透明,近看却是由极为细小的纤维织成的“地毯”。它具有自我清洁功能,可以导电,也可以用作操控DNA链的生物工具。美国俄亥俄州立大学研究人员在《自然纳米技术》发表文章宣布,他们研制成的这种细小的纳米塑料纤维,将在多个技术领域发挥重要作用。

该校著名的化学物理教授阿瑟?爱泼斯坦介绍说,利用他们正在申请专利的技术,可以在一个基底表面上生长不同长度、不同直径大小的纤维,并用不同的化学处理方法来修饰纤维的分子结构,改变它们的化学性能。这样做的好处是,可以用多种不同的方式来构建聚合物纤维。研究发现,这些纤维几乎可以涂覆在任何物体表面上。

这种技术实际上包括两个不同的聚合物分子生长过程:先是在一块平面基底上生长出微小的斑点作为聚合物生长的“种子”,然后从“种子”开始,让纤维沿着垂直于平面的方向生长,当研究人员关闭化学反应时,纤维便停止生长,这样便得到一块由高度完全相同的纤维组成的“地毯”。

研究人员发现,通过不同的化学处理,可以使纤维亲水或憎水,也可以使其亲油或憎油,这使得纤维可应用于多个不同的领域。比如门窗玻璃上涂覆了憎水憎油的纤维,水、油及其它脏物就无法黏附在上面,因此将长期保持洁净。

与此相反,亲水性的纤维却是很好的防雾涂料,因为它们可以把水滴拉平,使其平铺在玻璃表面上。

更有趣的是,如果水滴中含有卷曲的DNA链,在亲水的纤维表面,DNA卷曲的链将伸展开,并且悬挂在纤维上,就像晾衣绳一样。爱泼斯坦认为,可以利用这些纤维作为研究DNA如何与其它分子相互作用的平台,同时也可以利用伸展的DNA链构建新的纳米结构。

另外,通过选择某些分子结构,纳米纤维表面经过处理可以导电。研究人员已经可以利用纳米纤维为一个有机发光装置充电,这将为透明塑料电子材料研究铺平道路。


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