זינט דער געבורט פון מענטש ציוויליזאַציע, מאַטעריאַל איז געווען דער מאַטעריאַל יקער פון געזעלשאַפטלעך אַנטוויקלונג און פּראָגרעס. סטראַקטשעראַל מאַטעריאַלס אַזאַ ווי מעטאַלס, סעראַמיקס און פּאָלימערס זענען די מערסט וויידלי געניצט פון אַלע יגזיסטינג מאַטעריאַלס. אין די לעצטע יאָרן, די אַנטוויקלונג פון הויך-פאָרשטעלונג מאַטעריאַלס מיט קעגנצייַטיק יקסקלוזשאַן (אַזאַ ווי שטאַרקייַט און טאַפנאַס), ספּעציעל בנין מאַטעריאַלס באזירט אויף די נאַנאָמעטער וואָג, האט געצויגן מער און מער ופמערקזאַמקייט.

לעצטנס, די מאַנשאַפֿט פון אַקאַדעמיסיאַן יו שוחאָנג פון דער אוניווערסיטעט פון וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע פון ​​טשיינאַ האט הצלחה דעוועלאָפּעד אַ נאַנאָ-סעללולאָסע הויך-פאָרשטעלונג ביאָמימעטיק סטרוקטור מאַטעריאַל (CNFP). דעם מאַטעריאַל האט ויסגעצייכנט פולשטענדיק פּראָפּערטיעס, זייַן געדיכטקייַט איז בלויז איין-זעקסט פון די פון שטאָל, ספּעציפיש שטאַרקייַט, ספּעציפיש טאַפנאַס זענען מער ווי טראדיציאנעלן צומיש מאַטעריאַלס, סעראַמיקס און ינזשעניעריע פּלאַסטיקס.

סעללולאָסע איז איינער פון די מערסט שעפעדיק נאַטירלעך אָרגאַניק מאַטעריע אין דער וועלט. וואַטע, כעמפּ, שטרוי, שטרוי, באַגאַסס, עטק, קענען אַלע צושטעלן סעליאַלאָוס. דעריבער, די ברייט בייאַלאַדזשיקאַל קוואלן לייגן אַ סאַסטיינאַבאַל יסוד פֿאַר דעם מאַטעריאַל.

די רעזולטאַטן זענען ארויס 1 מאי אין דער זשורנאַל Science Advances (Science Advances 2020) ווי "לייטווייט, האַרט און סאַסטיינאַבאַל סעליאַלאָוס נאַנאָפיבער-דערייווד פאַרנעם סטראַקטשעראַל מאַטעריאַלס מיט נידעריק טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט." 6, עאַאַז1114).

עס איז געפונען אַז די לייטווייט, הויך שטאַרקייַט און טאַפנאַס פּראָפּערטיעס פון CNFP דער הויפּט קומען פון די פּלאַן פון מייקראַן-וואָג לייערד סטרוקטור און נאַנאָמעטער דריי-דימענשאַנאַל נעץ סטרוקטור. ינערלעך העכסט קריסטאַליין סעליאַלאָוס נאַנאָפיבערס קענען צושטעלן גאָר הויך ינטענסיטי, דורך אַ גרויס נומער פון הידראָגען באַנדינג צווישן די פייבערז אַזאַ ווי ריווערסאַבאַל ינטעראַקשאַן נעטוואָרקס, אונטער פונדרויסנדיק קראַפט אין די הויך געדיכטקייַט פון ריווערסאַבאַל ינטעראַקשאַן נעץ קענען געשווינד דיססאָסיאַטיאָן און רעפאַקטאָרינג, אַרייַנציען אַ פּלאַץ פון ענערגיע, מאַכן מאַטעריאַל מיט הויך שטאַרקייַט און הויך טאַפנאַס, מנצח די טראדיציאנעלן סטראַקטשעראַל מאַטעריאַלס מיט ביידע הויך שטאַרקייַט און הויך טאַפנאַס פון שווער פּראָבלעם.

זייַן וואָג פעסטקייַט און טערמאַל פּראַל קעגנשטעל זענען געוויזן ווי גייט: אין די טעמפּעראַטור קייט פון -120 °C צו 150 °C, די טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט איז ווי נידעריק ווי 5 × 10-6 ק-1. אַז איז צו זאָגן, אַפֿילו אויב די טעמפּעראַטור פלאַקטשויישאַן ריטשאַז 100 ℃, זייַן גרייס טוישן איז אויך אין די 10,000 ין פינף, בלויז אַ פינפט פון ייווייישאַן אַלומינום צומיש, ינזשעניעריע פּלאַסטיק דאַזאַנז פון אַ, נאָענט צו סעראַמיקס. דערצו, זייַן מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס און דימענשאַנז זענען נאָך העכסט סטאַביל אונטער ריפּיטיד שטרענג טערמאַל קלאַפּ ציקל טעסץ צווישן 120 ℃ און -196 ℃.

אין דער זעלביקער צייט, CNFP אויך האט הויך פּראַל קעגנשטעל, הויך שעדיקן טאָלעראַנץ און הויך ענערגיע אַבזאָרפּשאַן פאָרשטעלונג, וואָס איז געריכט צו מאַכן עס קענען זיין געוויינט ווי אַ פאַרטרעטער פֿאַר צומיש. די הינטער-הויך-גיכקייַט פּראַל פּרובירן רעזולטאַטן פון די אפגעשיידט האָפּקינסאָן דרוק באַר ווייַזן אַז אונטער די הויך-גיכקייַט פּראַל פון 28 עם · s-1 (די גיכקייַט איז עקוויוואַלענט צו די פון אַ הויך-גיכקייַט מאַשין), עס ווייזט די הינטער-הויך קאַמפּרעסיוו שטאַרקייט פון 1600מפּאַ און קענען אַרייַנציען די פּראַל ענערגיע פון ​​אַרויף צו 387.5מדזש · מ-3 ין 0.07 מיז. דאָס איז דער הויפּט ווייַל זיין ינערלעך דריי-דימענשאַנאַל נאַנאָפיבער נעץ סליפּס ווען אונטערטעניק צו הויך-גיכקייַט פּראַל, און אַ גרויס נומער פון הידראָגען קייטן צווישן די נאַנאָפיבערס אַנדערגאָו גיך דיססאָסיאַטיאָן און ריקאַנסטראַקשאַן, וואָס קענען אַרייַנציען און גער די פּראַל קינעטיק ענערגיע אין היץ.

אזוי, די סאַסטיינאַבאַל נייַ נאַטירלעך נאַנאָפיבערס ביאָניק סטרוקטור מאַטעריאַל, ינטאַגרייץ אַרייַננעמען לייטווייט גאַאָ קיאַנגרען, הויך דימענשאַנאַל פעסטקייַט און טערמאַל קלאַפּ, קעגנשטעל צו פּראַל, די ויסגעצייכנט פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי הויך שעדיקן טאָלעראַנץ, עס איז געריכט צו לייטווייט קלאַפּ שוץ און קושאַנינג מאַטעריאַל, פּלאַץ מאַטעריאַלס. , פּינטלעכקייַט קיילע פּאַרץ, און אנדערע פעלדער וועט האָבן ברייט אַפּלאַקיישאַן פּראַספּעקס.