粗细不及头发丝,拉力能达几十吨!中国超级新型材料有多神奇?

科普启示录 2024-11-04 14:35:07

你相信一根手指大小粗的“绳子”能够拉得动一辆重载卡车吗?或许当你看到这段话的时候你会认为这是蚂蚁在撼动大象,但是中国最近刚刚自主研发出来的一种超级纤维会告诉你一切皆有可能!

这种纤维名为F-12芳纶纤维,粗细仅为头发丝的六分之一,直径仅为10微米左右,但是却极具韧性。

令人惊叹的拉力实验

中国科学家在研究出F-12芳纶纤维后,做了一个看起来不太可能的实验,那就是把多条F-12芳纶纤维编织在一起,形成一股直径约为12毫米的细绳,然后用这根毫米级的细绳去拖拽一个重达约20吨的货物。

最终的结果,令现场的科学家们都兴奋了起来,因为在这股细绳的拖拽下,不仅20多吨的货物移动了,而且细绳没有受到任何的损伤。

通过前期实验数据对比,更能看出F-12芳纶纤维这种超细纤维的厉害之处。如果用同等粗细的钢缆编织起这样一股细绳,那么它的最大拉力仅能达到8吨,不足F-12芳纶纤维的一半。

中国F-12芳纶纤维的实力,目前已经达到了世界顶尖水平,甚至有网友在网上调侃道,如果下次美国好莱坞再拍摄《蜘蛛侠》,那就直接用中国的F-12芳纶纤维好了,非常耐用。

这种超细纤维让人惊喜之处不仅仅在拉力和耐力上,其在化学性能上的突出也显而易见。科学家们通过实验发现,F-12芳纶纤维在高温和高压的环境下依然能够保证稳定的性能,也就是说F-12芳纶纤维的应用范围会非常广泛。

F-12芳纶纤维有如此全面的性能也就意味着它的制作过程必然是非常的精密和复杂。在制作的过程中需要经历聚合反应、纺丝、卷绕成束等多个环节。此次中国也成为了继美国、日本、俄罗斯之外的世界上第四个有能力进行F-12芳纶纤维量产的国家。

作为一种超级纤维,未来将会在航空航天、军用等多个领域大放异彩。目前中国已经达到了F-12芳纶纤维量产的标准,相信不久后这个超级纤维就会被多个领域应用起来。

F-12芳纶纤维为何那么“坚强”?

作为一种无论是物理性还是化学性都非常突出的超级纤维,未来谁也不能阻挡F-12芳纶纤维在高精尖领域的发光发热。

为什么F-12芳纶纤维会具备超强的韧性呢?其实主要是和F-12芳纶纤维分子链中的一种名为芳香环结构有关。我们并不需要了解这是一种怎样的物质,只需要知道这种结构能够有效的承担和分散F-12芳纶纤维所受到的力量,所以最终才形成了F-12芳纶纤维蚂蚁撼动大象的特性。

F-12芳纶纤维未来的应用前景可以说非常广阔,首先就是航空航天领域。一直以来全世界各个国家在选择航空航天项目所应用的材料时,都会十分关注材料的一个性能,那就是环境适应性。

在变幻莫测的太空中,如果一种材料无法在极端的环境中保持原有的性能,那么对于整个项目,甚至是航天员的安全来说,都是毁灭性的打击。

这也是为什么F-12芳纶纤维能够入选航天材料。这种超细纤维在高压、高温环境下依然“面不改色”,所以未来再制造火箭发动机,或者是飞机结构上,都可能会用到这种材料。

除了航空航天以外,军事也必然会成为F-12芳纶纤维发光发热的地方。因其具有非常强劲的韧性,所以在制作军用防护设备时便可派上用场。比如防弹衣,防切割手套等,可以最大限度的保障士兵们的安全问题。

另外在交通领域,F-12芳纶纤维也可能被广泛使用,毕竟必须桥梁需要的缆索,还有汽车的关键性部件——轮胎,都可以用F-12芳纶纤维进行制备来增加安全性和稳定性。

综合来看,F-12芳纶纤维确实是一种宝藏材料,无论是军事、航空航天等高精尖领域,还是交通、基建等这些与民生日常息息相关的领域,都有其作用之处,未来F-12芳纶纤维的发展前景必然是蓬勃向上的。

为什么一定要进行F-12芳纶纤维的自主研发?

目前在全世界范围内,除了中国外,能够进行F-12芳纶纤维量产的国家仅有3个,从这个数量中我们也能看出制作这样一种超级纤维是多么的困难。F-12芳纶纤维作为一种高性能材料,一直被多个国家所追求,这其中就包括中国。

在近几十年中,中国一直致力于高精尖行业的发展,所以F-12芳纶纤维可以说是必备品。但是早前中国一直没有自主研发的能力,所以无论是技术还是物资,早些年一直被以美国为首的西方国家所垄断。

众所周知,以美国为首的极个别国家总是愿意针对中国进行贸易制裁,而F-12芳纶纤维作为在航空航天等多个高精尖领域必备的材料,如果不改变现状,将主动权把握在自己的手中,那么我们国家就要时时面对被卡脖子的风险了。

所以中国航天科工六院在接到这个任务后,整个团队潜心研究了近十年的时间,终于将F-12芳纶纤维成功研制出来,并实现量产,填补了一直以来中国在这种超级纤维领域的空白。

值得一提的是,F-12芳纶纤维自主研发的成功,不仅仅是在高精尖领域的实际应用,在其他方面也有着至关重要的作用。比如保障国家安全方面。

有了F-12芳纶纤维的加持,这些军用设备会出现比以往更加稳定的性能,设备的升级对于国防安全来说是关键的一环,可见F-12芳纶纤维的作用,意义非凡。

另外在消除国外针对F-12芳纶纤维对中国的卡脖子后,F-12芳纶纤维也可以为国内的市场注入一股新鲜力量,推动工业、材料等领域的发展,给各领域制造商提供了不断创新,迭代升级的机会。

比如现在是处于红海领域的新能源汽车、智能化系统等,都会因为F-12芳纶纤维出现而更上一层楼,我们都知道目前新能源汽车的电池性能仍处于不断更新完善的状况下,而F-12芳纶纤维的加入,或许可以解决很大的问题。

作为新时代的高品质材料,F-12芳纶纤维未来必然会在各个领域熠熠生辉,促进国内市场蓬勃发展!

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  • 2024-11-05 09:47

    感谢科学家们的努力奋斗![点赞]

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