界面氢键介导的超音速冲击下纳米纤维垫的极端动态性能

亲爱的同事们,

我邀请您阅读我们最近发表的关于界面氢键介导的超音速冲击下纳米纤维垫的极端动态性能的论文ACS Nano．

摘要

在纳米纤维材料中实现极端的动态性能需要协同开发纳米纤维的固有特性和纤维间的相互作用。尽管碳纳米管(CNTs)具有优异的固有刚度和强度，但范德瓦尔斯相互作用的弱性质限制了碳纳米管垫实现更高的性能。我们提出了一种有效的方法，通过在碳纳米管之间引入芳纶纳米纤维(ANF)链接来增强纤维间的相互作用，从而形成更强且可重构的界面氢键和π -π堆叠相互作用，从而通过延迟失效来提高协同性能。在超音速冲击下，碳纳米管垫中增强的相互作用使其比能量吸收提高到3.6 MJ/kg，优于广泛使用的大块芳纶保护材料。在超高应变速率下(~ 10)氢键断裂和重构的不同响应时间尺度7-10年8年代1)变形还表现出应变率相关的动态性能增强。我们的研究结果表明，具有界面动态键(如氢键)增强的纳米纤维垫具有作为具有优异性能和高温稳定性的低密度结构材料的潜力，可用于极端工程应用。

阅读全文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c07465