![09-22 bendable ice 09-22可弯曲的冰](http://www.eurusdlive.com/wp-content/uploads/2021/09/09-22-bendable-ice.png)
[上图]中国的研究人员成功地弯曲了接近理论弹性极限的冰微纤维。信贷:科学新闻, YouTube
如果你读了10月/ 11月公告这是上周发布的,你知道我们有多兴奋国际玻璃年IYOG将于2022年举行。
IYOG是联合国国际年,将庆祝玻璃在我们生活中的遗产和重要性。我们有一个新网页在这里,您可以了解计划的历史并探索计划中的事件。
对于刚刚开始材料科学之旅的读者来说,他们可能会想,为什么我们要花一整年的时间来庆祝玻璃。但是看看我们的结论档案你很快就会看到玻璃不仅塑造了我们的建筑环境但电子产品,医学,能源也
也许令人惊讶的是,其中一些应用依赖于柔性玻璃。一般来说,玻璃是一种脆性材料,在断裂之前不能弯曲太多。然而,当玻璃被生产得非常薄时——微米级的尺寸——由于缺陷密度更低,应力分布更均匀,它可以在保持其他特性的同时弯曲相当大。
光纤是一种使用柔性玻璃的成熟技术。在新兴的设备,肖特和康宁陷入了激烈的竞争开发柔性玻璃显示器。
在一个最近的一篇论文在美国,中国浙江大学的研究人员采用了这种方法,通过减少厚度来增加另一种传统脆性材料——冰的柔韧性。
以往对低维冰结构如晶须和针状结构的研究主要集中在冰的生长和形态上,而不是对其力学性能的研究。但由于已知低维度对材料柔韧性的影响,研究人员想看看同样的现象是否也适用于冰。
为了制造冰微纤维,他们在冷冻室内的一根针上施加电压。带电的针吸引了水蒸气,水蒸气变成了直径不到几微米的极薄的冰须。
研究人员在-70℃(-94℉)和-150℃(-238℉)进行弯曲试验,记录到的最大弹性应变分别为4.6%(在直径为4.6 μm的冰纤维中)和10.9%(在直径为4.4 μm的冰纤维中)。
他们写道:“这些值远远高于其他形式的冰(例如,<0.3%),在−150°C(>10%)测得的应变最大值正在接近理论弹性极限。”
此外,所有弯曲的冰微纤维都恢复了原来的形状,“这表明在高应变下,其他形式的冰通常会发生蠕变,”他们补充说。
研究人员还对冰微纤维进行了光学特性分析,表明它们可以作为光波导,损耗非常低,可以支持可见光谱中的耳语廊波模式。
因此,“我们可以想象使用(冰微纤维)作为低温传感器来研究,例如,冰上的分子吸附、环境变化、结构变化和冰的表面变形,”他们总结道。
这篇论文发表在科学,是“超细纤维弹性冰”(DOI: 10.1126 / science.abh3754)