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纺织电路板能挡子弹 柔韧性强不怕清洗

使用一种计算机针织技术,并融合导电纤维金属材料以及传统纤维,这些材料就如同普通电路板上的电路,纤维充当着一种缝合材料。

  我们都知道,使用最新的打印技术,我们可以3D打印出电子设备电路板。但是这种新科技有一个缺点就是:打印出来的电路板没有柔性。不过,香港理工大学研究人员开发出了一种“纺织电路板”(FCB),它具备很强的柔韧性,同时也是不惧清洗。

  这种新物质有着非常好的抗拉伸性,可将其拉伸300%,折叠100万次。

  香港理工大学研究人员在开发fcb时,使用一种计算机针织技术,并融合导电纤维金属材料以及传统纤维,这些材料就如同普通电路板上的电路,纤维充当着一种缝合材料,能够确保所有的电路“各就各位”,同时也作为不同电路之间的绝缘体。

  研究人员表示,fcb电路板可以拉伸、清洗、拼接、编织等。目前,相关论文已发表在最新一期的《英国皇家学会会刊》上。

  研究人员表示,这种新物质有着非常好的抗拉伸性,可将其拉伸300%,折叠100万次,甚至还可以经受住子弹的射击。这种材质有望应用在未来智能手机,可穿戴设备或军用设备中。

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  水泥是制备水泥砂浆、混凝土及各种水泥制品的重要原材料,是土木工程中不可缺少的重要建筑材料之一。水泥虽然有良好的强度和可施工性,但是水泥砂浆、混凝土及其制品存在抗裂性差的缺陷,易产生干缩裂纹和温度裂纹。这些裂纹随时间的推移是不断变化与发展的,细微的裂纹不断扩展,最终发展为较大的裂缝。因此进行抗裂改性水泥的性能与应用研究对提高工程结构的使用性能和耐久性具有重要意义。

  用于混凝土中的高强高弹模PVA纤维具有高强度、高弹性模量、低伸长率和分散性好的优点,还具有耐酸、耐碱、耐盐、耐磨损和耐腐蚀等特点,而且无毒、无污染、对人体无害,与水泥基材料有良好的亲和力和结合性,是一种优良的水泥混凝土抗裂防渗和增强材料。

  目前在我国的沥青路面中,基本采用“强基薄面”理论设计,广泛采用水泥稳定碎石这种半刚性基层。而水泥稳定碎石基层在铺筑完成后,受干燥收缩应力、温度收缩应力及上部荷载应力的共同作用,基层内部容易出现局部的应力集中现象,从而在基层连接力较薄弱处形成裂缝。这也是我国路面损坏过早的重要原因之一。

  研究发现,在水泥稳定碎石混合料中掺入聚乙烯醇纤维形成抗裂基层可以很好地改善这个现象。通过纤维与水泥稳定碎石混合料之间的界面吸附粘结力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度,从而使水泥稳定碎石材料的开裂状况得以减轻,甚至消失。

  在合肥新桥国际机场高速公路的抗裂基层调制试验研究中,抗裂基层采用在水泥稳定碎石中掺长约20mm~30mm的聚乙烯醇纤维,掺量为0.9 kg/m3~1.2kg/m3,以提高基层的抗裂能力。

  掺入PVA纤维的水泥稳定碎石裂缝较普通水稳减少90%以上;抗裂水泥稳定碎石的配合比、材料要求均与正常水泥稳定碎石相同。为使纤维较均匀地分布于水泥稳定碎石混合料中,较正常水泥稳定碎石——抗裂水稳碎石的施工须增加一道预拌工艺。纤维长度和掺量对水泥稳定碎石的抗压强度有一定影响,但影响不大。

  综合来看,合成纤维混凝土在国外已得到了广泛的研究和应用。目前,美国合成纤维混凝土的使用量已占混凝土总量的7%,数量已远远超过先期开发的钢纤维混凝土。PVA纤维在工程中的进一步推广应用还需要进行长期使用状态下的老化、疲劳试验。

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