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韩国科学家利用纳米技术开发出韧性超过铝、金的超级纸,完善了高强度纳米纸的制造工艺。科学家大胆预测,未来各类无人机将以超级纳米纸为原料,“极速纸飞机”有望成为空战主力。
引发“新工业革命”
韩国山林科学院环境材料工程系专家组近日表示,他们已研发出/展性超过金属的超级纳米纸。延展性是指物质可以改变形状,又不容易断裂的特性。韩国专家开发的纳米纸延展性是铝的4倍,是金的两倍。也就是说,它保留了纸张可以弯折的特性,但要撕开这种纸所需的力量比扯断铝、金类金属还要大得多。
此前瑞典和美国科学家都开发出超级纳米纸,但它们在性能上存在缺陷,无法用于制造工业产品。
瑞典皇家理工学院开发的纳米纸类似薄金属板,比铸铁还结实。该学院专家伯格伦德表示,这种纳米纸可以承受2,14亿Pa的冲击压强,比铸铁硬得多,几乎与建筑用钢材的硬度相当。用这种纸制成的纸箱很难被戳穿。而且它由生产传统纸张的生物材料——纤维素通过特殊工艺制成,因此生产成本很低。但是,这种纳米纸最大的缺陷就是延展性不够,无法作为生产工业元件的原料。
美国西北大学的专家组也开发出高强度纳米纸,其基本成分是碳纳米颗粒。这种纸的硬度也超过钢铁,延展性比瑞典开发的纳米纸稍好,但仍然存在不足。其弯折部位的强度明显降低,比较容易断裂。因此,它也无法投入工业应用。
韩国并不是第一个开发出高强度纳米纸的国家,但这一研究成果突破了重要技术瓶颈,堪称一场“新的工业革命”,为超级纳米纸投入工业应用奠定了坚实的基础。
纸质极速轰炸机快如闪电
超级纳米纸最重要的应用领域将在军事工业,它可用于制造性能超乎想象的极速飞行器。各国军工专家为降低飞行器的自重,大力开发新材料以替代金属,用于制造飞行器的外壳和零部件。此前超轻合金和高强度塑料都是备选材料,现在超级纳米纸也加入这一行列,而且其应用前景最被看好。这是因为同体积的纳米纸,重量还不到超轻合金的1/10,耐高温和抗压性能却更为出色。
有科学家大胆预测,未来各类无人飞机将以纳米纸为原料。这可以大大降低飞机自重,提高其载弹量和飞行速度。这些“纸飞机”有望成为未来空战的主力。
美国目前正在实验中的极速飞行器最高速度虽然可达到10倍音速,但它只能以5~7倍音速稳定飞行。引入超级纸作为原材料,飞行器的速度将大大超出这一范畴,实现20倍音速巡航将不再是梦想。
未来大型纸质无人轰炸机的外形就像一个巨大的火箭。其核心部分是吸入式高超音速引擎系统。它可以携带总重达上千千克的多枚炸弹飞上30 km-45 km的高空,伺机以20倍音速飞向世界上任何一处目标并投弹。在飞行过程中,其表面温度将达到数千摄氏度,而其外壳承受的压力相当于航天飞机的数十倍。这种无人机的轰炸威力也很惊人,在飞机惯性和地球引力的共同作用下,它投放的炸弹可以25倍音速扑向目标。对于地面防空系统来说,这种轰炸机简直如同鬼魅般防不胜防。
其他领域也有重要应用
超级纳米纸的导电性能也不错,而且薄薄的纳米纸比金属线更适宜于加工成各种尺寸的电子器件,因此它能在精密仪器制造领域大显身手。
此外,超级纳米纸还可作为重要的建筑材料。因为其分子的大小恰好可以阻挡水分子,又能让空气分子通过。将超级纸用于建筑材料,就能实现既防潮、又通风的高科技建筑工艺。
引发“新工业革命”
韩国山林科学院环境材料工程系专家组近日表示,他们已研发出/展性超过金属的超级纳米纸。延展性是指物质可以改变形状,又不容易断裂的特性。韩国专家开发的纳米纸延展性是铝的4倍,是金的两倍。也就是说,它保留了纸张可以弯折的特性,但要撕开这种纸所需的力量比扯断铝、金类金属还要大得多。
此前瑞典和美国科学家都开发出超级纳米纸,但它们在性能上存在缺陷,无法用于制造工业产品。
瑞典皇家理工学院开发的纳米纸类似薄金属板,比铸铁还结实。该学院专家伯格伦德表示,这种纳米纸可以承受2,14亿Pa的冲击压强,比铸铁硬得多,几乎与建筑用钢材的硬度相当。用这种纸制成的纸箱很难被戳穿。而且它由生产传统纸张的生物材料——纤维素通过特殊工艺制成,因此生产成本很低。但是,这种纳米纸最大的缺陷就是延展性不够,无法作为生产工业元件的原料。
美国西北大学的专家组也开发出高强度纳米纸,其基本成分是碳纳米颗粒。这种纸的硬度也超过钢铁,延展性比瑞典开发的纳米纸稍好,但仍然存在不足。其弯折部位的强度明显降低,比较容易断裂。因此,它也无法投入工业应用。
韩国并不是第一个开发出高强度纳米纸的国家,但这一研究成果突破了重要技术瓶颈,堪称一场“新的工业革命”,为超级纳米纸投入工业应用奠定了坚实的基础。
纸质极速轰炸机快如闪电
超级纳米纸最重要的应用领域将在军事工业,它可用于制造性能超乎想象的极速飞行器。各国军工专家为降低飞行器的自重,大力开发新材料以替代金属,用于制造飞行器的外壳和零部件。此前超轻合金和高强度塑料都是备选材料,现在超级纳米纸也加入这一行列,而且其应用前景最被看好。这是因为同体积的纳米纸,重量还不到超轻合金的1/10,耐高温和抗压性能却更为出色。
有科学家大胆预测,未来各类无人飞机将以纳米纸为原料。这可以大大降低飞机自重,提高其载弹量和飞行速度。这些“纸飞机”有望成为未来空战的主力。
美国目前正在实验中的极速飞行器最高速度虽然可达到10倍音速,但它只能以5~7倍音速稳定飞行。引入超级纸作为原材料,飞行器的速度将大大超出这一范畴,实现20倍音速巡航将不再是梦想。
未来大型纸质无人轰炸机的外形就像一个巨大的火箭。其核心部分是吸入式高超音速引擎系统。它可以携带总重达上千千克的多枚炸弹飞上30 km-45 km的高空,伺机以20倍音速飞向世界上任何一处目标并投弹。在飞行过程中,其表面温度将达到数千摄氏度,而其外壳承受的压力相当于航天飞机的数十倍。这种无人机的轰炸威力也很惊人,在飞机惯性和地球引力的共同作用下,它投放的炸弹可以25倍音速扑向目标。对于地面防空系统来说,这种轰炸机简直如同鬼魅般防不胜防。
其他领域也有重要应用
超级纳米纸的导电性能也不错,而且薄薄的纳米纸比金属线更适宜于加工成各种尺寸的电子器件,因此它能在精密仪器制造领域大显身手。
此外,超级纳米纸还可作为重要的建筑材料。因为其分子的大小恰好可以阻挡水分子,又能让空气分子通过。将超级纸用于建筑材料,就能实现既防潮、又通风的高科技建筑工艺。