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陶(tao)瓷以(yi)耐(nai)高溫而(er)聞(wen)名，但致命的(de)缺點是一旦(dan)形狀發(fa)(fa)生(sheng)變化就會破裂。中外(wai)科學(xue)家(jia)利用(yong)陶(tao)瓷納(na)米纖維制(zhi)備出(chu)一種海(hai)綿狀新材(cai)料，不僅(jin)超(chao)輕、耐(nai)熱，其(qi)制(zhi)備過程(cheng)也(ye)快速經濟，有望用(yong)于(yu)制(zhi)作消防(fang)服和水凈化等領域。相關研究成果發(fa)(fa)表在近(jin)期的(de)《科學(xue)·進展》上(shang)。
論文通(tong)(tong)訊(xun)作者(zhe)，清華大學材料學院(yuan)副教授(shou)伍暉(hui)11日接(jie)受(shou)記者(zhe)采訪(fang)時(shi)表示，納(na)米纖(xian)維一般通(tong)(tong)過(guo)靜電紡絲(si)或3D激(ji)光打印等工(gong)藝進行生(sheng)產(chan)，前(qian)(qian)者(zhe)不適合于將納(na)米纖(xian)維組(zu)建成(cheng)(cheng)(cheng)為三維結構；后者(zhe)則耗時(shi)較多(duo)，成(cheng)(cheng)(cheng)本較高。研(yan)究團隊用(yong)廉(lian)價高效的(de)氣(qi)流紡絲(si)技(ji)術(shu)，通(tong)(tong)過(guo)高速的(de)氣(qi)流將陶瓷前(qian)(qian)驅(qu)體溶(rong)液拉伸為納(na)米纖(xian)維，并(bing)用(yong)一種(zhong)多(duo)孔收(shou)集器(qi)將其收(shou)集組(zu)建成(cheng)(cheng)(cheng)為海(hai)綿(mian)結構，加熱除掉前(qian)(qian)驅(qu)體中的(de)高分子與溶(rong)劑(ji)，以得到一個由相(xiang)互纏結的(de)陶瓷納(na)米纖(xian)維組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)海(hai)綿(mian)。
這種新型材料可以(yi)像棉花糖(tang)一樣又輕又軟(ruan)，即便被壓扁(bian)仍(reng)可以(yi)反彈(dan)回(hui)近似原始形態，且不(bu)會(hui)被損壞。
論文共同第一(yi)作者，電子科技(ji)大學(xue)博(bo)士生王(wang)浩(hao)倫表示，在(zai)實驗(yan)室測試中，將一(yi)片花(hua)瓣(ban)(ban)放置(zhi)在(zai)由二氧化鋯(gao)陶(tao)(tao)瓷制成的7毫(hao)米厚的海綿上，海綿底部以400℃加(jia)熱10分鐘后，花(hua)瓣(ban)(ban)仍完好無(wu)損(sun)，而用(yong)(yong)普通結構的陶(tao)(tao)瓷材料(liao)來隔(ge)熱的話，花(hua)瓣(ban)(ban)早就焦了。因(yin)此，該(gai)材料(liao)可用(yong)(yong)于制作消(xiao)防服等耐熱柔性絕緣(yuan)材料(liao)。
此外，這種海綿陶瓷利用其多孔性與光催化活性，當其被有機污染物染色時，在光照下僅用15分鐘就可以將污染物分解掉。王浩倫稱，當代水過濾技術中所用的過濾材料大多是粉末狀，難以重復利用，這種新型材料則具有便于回收和重復使用的優勢。（2017年06月15日 科技日報）