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纳米纤维素组装的多尺度控制：将显着的纳米尺度原纤维力学转移至宏观纤维。
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-05-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.8b01084
Nitesh Mittal , Farhan Ansari 1 , Krishne Gowda.V , Christophe Brouzet , Pan Chen , Per Tomas Larsson 2 , Stephan V. Roth 3 , Fredrik Lundell , Lars Wågberg , Nicholas A. Kotov 4 , L. Daniel Söderberg
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-05-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.8b01084
Nitesh Mittal , Farhan Ansari 1 , Krishne Gowda.V , Christophe Brouzet , Pan Chen , Per Tomas Larsson 2 , Stephan V. Roth 3 , Fredrik Lundell , Lars Wågberg , Nicholas A. Kotov 4 , L. Daniel Söderberg
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许多材料的纳米级构建块由于其无缺陷的分子结构而具有非凡的机械性能。将这些高机械性能转换为宏观材料代表了材料工程上的一项艰巨挑战，因为有必要将这些构造块组织成多尺度模式并减轻大规模出现的缺陷。纤维素纳米纤维（CNF）是生命系统中最丰富的结构元素，具有惊人的高强度和刚度，但天然或人造纤维素复合材料的强度却比CNF弱3至15倍。在这里，我们报告CNFs的流辅助组织到具有近乎完美的单向排列的宏观纤维中。由于交联和高度有序性，从宏观到有效CNF的有效应力传递使其杨氏模量高达86 GPa，拉伸强度为1.57 GPa，超过了已知的天然或合成生物聚合物材料的机械性能。经过多级工程设计的CNF纤维的比强度还超过了金属，合金和玻璃纤维，从而通过多级自组织增强了可持续的轻质高性能材料的潜力。
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更新日期：2018-05-09
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