近期,中国科学技能年夜学姑苏高档研究院仿生界面质料科学天下重点试验室传授程三木SEO-群峰课题组与中国科学院理化技能研究所研究员李明珠课题组互助,仿生“蝉肋骨”,制备出了高机能声学换能器。9月10日,相干研究结果发表在《科学进展》。
传统聚合物、金属和陶瓷声学换能器所用薄膜质料往往难以同时具有高强度、高韧性及良好的抗疲惫机能,这一局限性严峻制约了声学换能器于高敏捷度相应及持久不变性方面的体现。是以,开发综合机能优秀、合用在高机能声学换能器的薄膜质料,仍是当前面对的主要技能挑战。
针对于该问题,研究团队解析了蝉发声器官——蝉肋骨膜的布局与机能瓜葛,并据此仿生制备出可用在声学换能器的高机能仿生薄膜。研究发明,蝉肋骨膜中软弹性卵白层与硬几丁质层瓜代摆列的布局是其优秀力学机能的要害:硬质层有用负担机械负荷,软质层则经由过程年夜变形能力延缓裂纹扩大。
基在这一机理,研究团队采用层层瓜代旋涂限域修筑与界面交联计谋,乐成制备出具备仿生软硬瓜代布局的全有机复合薄膜。于限域前提下,聚合物份子链之间的缠结作用显著加强,使该仿生薄膜同时具有高拉伸强度、韧性及耐疲惫机能。
研究职员先容,这些特征使其可以或许统筹高效声能输出与持久不变的声流传机能,其基本共振频率及振幅均优在现有贸易化薄膜。该研究为设计高机能声学换能器提供了全新的思绪。
相干论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx9248
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