瑞典研究人员开发了“变形的”碳纤维复合材料，可以根据需要改变形状
发布时间：2020-05-09 13:27来源：原创
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摘要：据国外媒体《新地图集》报道，尽管研究人员此前已经开发出“变形”的结构材料，但它们通常会增加电磁阀，泵或电动机，从而增加了重量和复杂性。
据国外媒体《新地图集》报道，尽管研究人员此前已经开发出“变形”的结构材料，但它们通常会增加电磁阀，泵或电动机，从而增加了重量和复杂性。但是，现在，科学家们已经开发出一种碳纤维复合材料，该材料可以通过简单地施加电来改变形状。这种三层固体材料是由瑞典皇家技术学院的一个团队创建的。它由两片掺杂锂离子的碳纤维组成，并被一片固体电解质夹在中间。后者更精确地是“结构化的电池电解质”。当低压直流电流通过时，离子将从一层碳纤维迁移到另一层（通过电解质）。这导致碳纤维的放电层在扩张电荷层的同时收缩。因此，整块材料将弯曲到一侧。即使在去除电流之后，复合材料仍保持这种形状。但是，如果电流在随后的充电中反向，则锂离子将沿相反的方向迁移。根据电压，这将导致复合材料向后弯曲，或者恢复为中性的平面形状，或者向另一侧弯曲。这种材料非常轻，但也被认为比铝硬。一旦进一步开发，它可以应用于不需要副翼的变形飞机机翼，或者可以改变形状以在不同风速下获得最大效率的风力涡轮机叶片。研究论文的合著者Dan Zenkert教授说：“一段时间以来，我们一直在进行结构电池的研究。例如，碳纤维复合材料还可以像锂离子电池一样存储能量。” “现在，我们进一步开展了这项工作。我们期望它能导致仅通过电气控制即可改变形状的材料，它们也是轻质和刚性的材料，从而带来了全新的概念。”该论文最近发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。
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