復(fù)旦研究人員造出變色龍纖維
來源：北京科技報(bào) 2009/10/20 8:53:06 編輯：Jgh “變色龍纖維”在中國(guó)復(fù)旦大學(xué)的研究室里誕生了！9月13日，國(guó)際一流學(xué)術(shù)刊物《自然·納米技術(shù)》上刊發(fā)了這項(xiàng)成果，即刻引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
這種“變色龍纖維”出自復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室教授彭慧勝帶領(lǐng)的課題組之手。它可以隨流過“身體”的電流變化而改變顏色。其實(shí)，在這項(xiàng)奇妙發(fā)明的背后，還隱藏著另一個(gè)發(fā)明——“碳納米管纖維”，它同樣來自彭慧勝的研究。
《北京科技報(bào)》：您是怎么關(guān)注起“碳納米管纖維”的？
彭慧勝：很早以前，世界各地的科學(xué)家就在廣泛研究碳納米管，因?yàn)樗亓枯p、硬度高、導(dǎo)電性強(qiáng)。
美國(guó)的波音公司和軍方愿意花費(fèi)幾千萬(wàn)美元制造機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電性強(qiáng)的纖維材料。波音公司曾在一次會(huì)議上說，新材料要以碳納米管纖維為基礎(chǔ)，會(huì)被用在未來的波音飛機(jī)上。
我是學(xué)高分子材料出身的，以前沒有做過碳納米管，但對(duì)這類材料有一定了解，得知美國(guó)相關(guān)部門對(duì)碳納米管非常感興趣，我就向美國(guó)能源部LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)基金開展課題研究。2006年，我通過了答辯，有幸進(jìn)入到這個(gè)實(shí)驗(yàn)室。
《北京科技報(bào)》：您如何發(fā)明的新材料？
彭慧勝：我將高分子材料與碳納米管進(jìn)行合成，形成了這種新的復(fù)合纖維，它兼具了二者的優(yōu)勢(shì)，很柔軟、很輕、強(qiáng)度大，性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
對(duì)飛機(jī)來說，這類復(fù)合材料是再好不過的了。目前，新出的波音787的主體構(gòu)成是碳纖維材料，而碳納米管纖維的密度只有碳纖維的1/10，但強(qiáng)度和硬度更高。專家預(yù)測(cè)，碳納米管纖維將可能全面取代碳纖維。
《北京科技報(bào)》：您又是如何發(fā)現(xiàn)碳納米管纖維會(huì)變色的？
彭慧勝：2008年，我回國(guó)了，嘗試著在碳納米管中加入更多不同的高分子材料。我選擇了一種典型的導(dǎo)電高分子材料——聚二炔。它與碳納米管形成了藍(lán)色的復(fù)合纖維。
有一次，我們無意中將電流調(diào)大了一些，突然，材料變成了紅色。這引起了我們極大的注意。我們改變聚二炔的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)除了紅色，材料還可以變成褐色、橙色、黃色；而且關(guān)掉電流，顏色還會(huì)變回去。
《北京科技報(bào)》：這些新材料將對(duì)我們的生活帶來什么改變？
彭慧勝：目前，我們主要研究如何將碳納米管纖維使用在太陽(yáng)能電池上，以使沉重碩大的太陽(yáng)能板可以像席子一樣被卷起來攜帶。在汽車制造方面，特別是跑車，這種材料可能會(huì)取代現(xiàn)有的跑車塑料外殼，使跑車更輕盈，也可以節(jié)省更多的油耗，耐用、耐撞擊、還更美觀。變色纖維則可以成為霓虹燈的好材料，還可以應(yīng)用到電子安全開關(guān)、顯色器、智能窗、敏感器件等多個(gè)領(lǐng)域?！?amp;ldquo;變色龍纖維”在中國(guó)復(fù)旦大學(xué)的研究室里誕生了！9月13日，國(guó)際一流學(xué)術(shù)刊物《自然·納米技術(shù)》上刊發(fā)了這項(xiàng)成果，即刻引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
這種“變色龍纖維”出自復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室教授彭慧勝帶領(lǐng)的課題組之手。它可以隨流過“身體”的電流變化而改變顏色。其實(shí)，在這項(xiàng)奇妙發(fā)明的背后，還隱藏著另一個(gè)發(fā)明——“碳納米管纖維”，它同樣來自彭慧勝的研究。
《北京科技報(bào)》：您是怎么關(guān)注起“碳納米管纖維”的？
彭慧勝：很早以前，世界各地的科學(xué)家就在廣泛研究碳納米管，因?yàn)樗亓枯p、硬度高、導(dǎo)電性強(qiáng)。
美國(guó)的波音公司和軍方愿意花費(fèi)幾千萬(wàn)美元制造機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電性強(qiáng)的纖維材料。波音公司曾在一次會(huì)議上說，新材料要以碳納米管纖維為基礎(chǔ)，會(huì)被用在未來的波音飛機(jī)上。
我是學(xué)高分子材料出身的，以前沒有做過碳納米管，但對(duì)這類材料有一定了解，得知美國(guó)相關(guān)部門對(duì)碳納米管非常感興趣，我就向美國(guó)能源部LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)基金開展課題研究。2006年，我通過了答辯，有幸進(jìn)入到這個(gè)實(shí)驗(yàn)室。
《北京科技報(bào)》：您如何發(fā)明的新材料？
彭慧勝：我將高分子材料與碳納米管進(jìn)行合成，形成了這種新的復(fù)合纖維，它兼具了二者的優(yōu)勢(shì)，很柔軟、很輕、強(qiáng)度大，性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
對(duì)飛機(jī)來說，這類復(fù)合材料是再好不過的了。目前，新出的波音787的主體構(gòu)成是碳纖維材料，而碳納米管纖維的密度只有碳纖維的1/10，但強(qiáng)度和硬度更高。專家預(yù)測(cè)，碳納米管纖維將可能全面取代碳纖維。
《北京科技報(bào)》：您又是如何發(fā)現(xiàn)碳納米管纖維會(huì)變色的？
彭慧勝：2008年，我回國(guó)了，嘗試著在碳納米管中加入更多不同的高分子材料。我選擇了一種典型的導(dǎo)電高分子材料——聚二炔。它與碳納米管形成了#p##e#藍(lán)色的復(fù)合纖維。
有一次，我們無意中將電流調(diào)大了一些，突然，材料變成了紅色。這引起了我們極大的注意。我們改變聚二炔的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)除了紅色，材料還可以變成褐色、橙色、黃色；而且關(guān)掉電流，顏色還會(huì)變回去。
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彭慧勝：目前，我們主要研究如何將碳納米管纖維使用在太陽(yáng)能電池上，以使沉重碩大的太陽(yáng)能板可以像席子一樣被卷起來攜帶。在汽車制造方面，特別是跑車，這種材料可能會(huì)取代現(xiàn)有的跑車塑料外殼，使跑車更輕盈，也可以節(jié)省更多的油耗，耐用、耐撞擊、還更美觀。變色纖維則可以成為霓虹燈的好材料，還可以應(yīng)用到電子安全開關(guān)、顯色器、智能窗、敏感器件等多個(gè)領(lǐng)域。
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