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“毛绒纤维”纳米材料将掀起复合材料革命

日前，美国代顿研究所（University of Dayton Research Institute ---UDRI，俄亥俄州代顿）宣布将拨资300万美元设立 俄亥俄“第三前线 (Ohio Third Frontier)” 奖，用于奖励新型碳纳米材料的规模化生产，这种新型碳纳米材料将推动复合材料朝着“多任务化（multitask）”方向的进展。“多任务化（multitask）”顾名思义即一种材料能够完成多项任务，比如在寒冷的冬季，风力涡轮机自有的防冻功能能去除叶片表面覆盖的冰层，同时当天气晴好的时候，将能量存储下来为电力格供电，以防叶片停止转动而造成的断电。还有就是，新纳米复合材料真空容器可以将装甲军用车的电池利用效率提高两倍。

发明者赋予这种新型碳纳米复合材料一个可爱的名字---“毛绒纤维（fuzzy fiber）”。代顿研究所碳纳米材料项目负责人哈立德·拉弗蒂为服装加盟其注册了“纳赫夫- X（纳米适应性混合纤维结构---Nano Adaptive Hybrid Fabric (NAHF-X)）” 的商标名称，它成为世界上第一种可以进行不同规模和数量连续生产的定制纳米结构纤维，这正是它能够走向规模化商业生产的前提。在试验阶段，拉弗蒂和他的团队每天可以生产出大量的长500英尺 /152米×宽12英尺/304毫米尺寸的纤维结构。而对该纤维结构进一步进行树脂浸润处理，还将获得一种电导和热导性能绝佳的复合材料。

“第三前线（The Third Frontier）”奖（于5月26日，在美国俄亥俄州哥伦布市宣布），是代顿研究所（UDRI）联合一系列俄亥俄当地的企业共同推出的一个鼓励科技进步的奖项，合作者包括古德里奇（Goodrich，俄亥俄州布雷克斯维尔），欧文斯科宁（Owens Corning，俄亥俄州托莱多）和Re实验机油漆的色彩不美观大方negade材料公司（Renegade Materials，俄亥俄州斯普林伯勒）。项目资金将被用于包括在代顿当地购推力滚子置全面生产设备等的一系列用途。可自动计算最大实验力值、断裂力值等实验数据Goodrich公司将首次在航天领域尝试使用该产品技术。

目前，“纳赫夫- X（纳米适应性混合纤维结构---Nano Adaptive Hybrid Fabric (NAHF-X)）”的研发已经得到了来自美国国防部，航天工业和第三前线计划的三方资助，代顿研究所（URDI）聚合物基多尺度复合材料部门主任布莱恩·赖斯说。研究者通过成功地控制单根碳纤维上碳纳米管的生长程度，将该成果复制到同类型的碳纤维纱线上，并最终将其应用于复合材料织布（上图显示了在玻璃纤维织物上种植纳米管的情况）。赖斯评价说，这一突破性成果成功的解决了对纳米管生长控制的统一性，和准确程度的问题。

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