多尺度结构纤维

应变刚化高阻尼

通过序列离子处理在纤维中构建微纳有序结构与分子响应，实现类蜘蛛丝的高阻尼与形状记忆。

Zhang, Wenjie · 王鹏辉 · Yi, Hu · 陈强 · 迟波

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

韧性

257 MJ m⁻³

阻尼容量

73 %

极限伸长率

407 %

形状固定率

94 %

形状回复率

97 %

技术优势

阻尼媲美蜘蛛丝

纤维的73%阻尼容量接近蜘蛛丝，能够高效耗散机械能，减少冲击损伤。

形状记忆可逆

纤维在水合响应下形状固定率94%、形状回复率97%，可反复变形恢复。

湿态高拉伸

纤维在水中稳定且可拉伸至407%伸长率，适用于湿润环境。

应用场景

• 仿生材料：模拟蜘蛛丝力学行为，开发仿生智能材料。
• 可穿戴医疗：利用湿态拉伸与形状记忆实现可穿戴器件动态贴合。
• 软体机器人：高阻尼和形状记忆赋予软体机器人抗冲击与可编程变形能力。
• 水凝胶：由水凝胶自组装衍生，兼具水稳定性和响应性。