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超細(xì)納米線在光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景引起了廣泛關(guān)注。但常規(guī)的無機(jī)納米線纖維通常不可拉伸且?guī)缀鯖]有彈性，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。超細(xì)無機(jī)納米線在尺寸結(jié)構(gòu)上與高分子鏈類似，因此濕紡和靜電紡絲已被應(yīng)用于制造納米線纖維。迄今為止，通過濕紡已經(jīng)獲得了Bi₂S₃/金/羥基磷灰石納米線纖維，并且通過靜電紡絲法也已經(jīng)獲得了GdOOH 納米線纖維。獲得的納米線纖維具有良好的光學(xué)或機(jī)械性能，但由于缺乏適當(dāng)?shù)膶哟谓Y(jié)構(gòu)，到目前為止獲得的納米纖維的可拉伸性和斷裂伸長(zhǎng)率都很低。

清華大學(xué)王訓(xùn)團(tuán)隊(duì)受到櫻桃樹皮中螺旋狀纖維素的啟發(fā)，將這種特性應(yīng)用于柔性納米線的制造中。將長(zhǎng)度為數(shù)百納米，直徑小于1納米的GdOOH納米線紡絲原液通過濕紡來制造納米線纖維。在注射應(yīng)力、剪切力和溶劑交換的影響下，通過控制紡絲原液和凝固浴，流動(dòng)速率等可以得到有序的彈簧狀納米線結(jié)構(gòu)，從而獲得高度可拉伸的柔性納米線纖維。該納米線纖維斷裂伸長(zhǎng)率通�？梢赃_(dá)到40%~50％，最高伸長(zhǎng)率可達(dá)86％，并且該納米線纖維在纏繞、彎曲和扭曲的情況下都不會(huì)產(chǎn)生任何裂縫。通過拉伸試驗(yàn)中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和同步加速器小角X射線散射（SAXS）研究得出，纖維中整齊的彈簧狀納米線組裝超晶格是產(chǎn)生該特性的主要原因，并且通過添加無機(jī)納米顆粒，能夠使該納米線纖維進(jìn)一步增強(qiáng)增韌。

GdOOH 納米線纖維的制造工藝和形態(tài)特征

納米線纖維的機(jī)械特性

納米線纖維拉伸和斷裂下的表征

相關(guān)論文以“Highly Flexible and Stretchable Nanowire Superlattice Fibers Achieved by Spring-Like Structure of Sub-1 nm Nanowires”為題，發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。

來源：高分子科學(xué)前沿

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