據(jù)外國(guó)媒體報(bào)道，劍橋大學(xué)研究人員研制出一種新型碳纖維，可織成用于軍事和執(zhí)法方面配備的超級(jí)防彈背心。研究人員稱，他們的這種新材料比目前用來(lái)制造防彈背心的纖維更強(qiáng)，更結(jié)實(shí)。這種很輕的纖維由數(shù)以千計(jì)的小碳納米管組成，現(xiàn)在已經(jīng)開始顯示出令人興奮的功能。
碳納米管為空石墨圓柱體，只有一個(gè)原子厚度。新材料由劍橋大學(xué)材料科學(xué)和冶金系研制的。溫德勒教授說(shuō)：“這些納米管纖維有多種性能，可織成布匹，或者合成化合材料制成超強(qiáng)產(chǎn)品�！睂�(duì)防彈背心而言，織物中纖維的強(qiáng)度是一項(xiàng)臨界參數(shù)。應(yīng)變?cè)斐傻膿p壞，也就是說(shuō)這種材料在損壞之前能擴(kuò)展到什么程度是另一項(xiàng)臨界參數(shù)。劍橋大學(xué)制成的這種纖維非常結(jié)實(shí)，重量輕，擅長(zhǎng)在高速運(yùn)行中吸收能量。
溫德勒教授說(shuō)：“我們的纖維擁有目前高性能纖維的所有特性，如Kevla纖維，而且各方面性能都勝于Kevla纖維�！眲虼髮W(xué)的這項(xiàng)研究已經(jīng)吸引了英國(guó)國(guó)防部和美國(guó)軍隊(duì)的興趣。而且，這種新材料還可應(yīng)用于高科技“智能”衣物、防彈裝備、伸縮性太陽(yáng)能板，甚至可代替銅線輸送電能和信號(hào)。
制作這種纖維的方法簡(jiǎn)單但很巧妙。將碳?xì)浠衔锝o料(例如乙醇)連同少量鐵催化劑倒入熔爐，給料會(huì)在熔爐里分解成氫和碳，然后，通過化學(xué)方法提純碳，做為長(zhǎng)而薄的單壁納米管附著在鐵催化劑微粒上。沿著軸線脫離后，就成了比目前最堅(jiān)固的纖維還要堅(jiān)固5到10倍的纖維。溫德勒教授解釋說(shuō)：“碳顆粒呈煙霧狀，因?yàn)榧{米管的介入，我們制成的‘煙霧’還富有彈性。”乍一看，這一“彈性煙霧”有點(diǎn)像一只被撐開的黑襪子。用一根桿從下面插入熔爐里，抓住“襪子”一端，向下拉，“襪子”就被拉成一條可纏在軸卷上的線。
目前，研究人員正在考慮能否改良這種實(shí)驗(yàn)室的方法用于工業(yè)程序。2003年7月，劍橋大學(xué)劍橋企業(yè)有限公司進(jìn)行了最初的專利申請(qǐng)。現(xiàn)在，劍橋大學(xué)的Q-Flo有限公司獲得許可將開發(fā)這種技術(shù)。納米管由石墨制成，石墨是碳的兩種天然形式之一，另一種是金剛石，石墨中的碳原子呈六邊形結(jié)合，為片層結(jié)構(gòu)，象一張張紙堆積起來(lái)。為了制成納米管，科學(xué)家們分離出石墨層，使其合攏形成圓柱體。
