近日消息，曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們將石墨烯和天然纖維黃麻結(jié)合在一起，創(chuàng)造了世界上第一個(gè)石墨烯增強(qiáng)天然黃麻纖維復(fù)合材料。該研究成果是制造高性能和環(huán)保的天然纖維復(fù)合材料的一大突破，石墨烯黃麻復(fù)合材料可以替代主要制造領(lǐng)域的合成材料，例如汽車工業(yè)，造船業(yè)，耐用風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和低成本住房。曼徹斯特大學(xué)的研究人員聲稱，它還可以促進(jìn)孟加拉國(guó)，印度和中國(guó)這些主要生產(chǎn)黃麻材料的國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

曼徹斯特大學(xué)是英國(guó)國(guó)家石墨烯研究所和石墨烯工程創(chuàng)新中心的所在地，該中心提供了無可比擬的石墨烯專業(yè)知識(shí)。這兩家工廠顯示了曼徹斯特在石墨烯研究和商業(yè)化方面作為全球領(lǐng)先知識(shí)庫(kù)的地位。

黃麻是從白色黃麻植物(Corchoruscapsularis)的樹皮中提取的，是一種100%可生物降解，可回收和環(huán)保的天然纖維。它也是世界上生產(chǎn)的第二大天然纖維-僅次于棉花-并且比亞麻和其他類似的天然纖維便宜至少50%。

石墨烯-黃麻復(fù)合纖維材料對(duì)尋求更便宜，更環(huán)保的替代合成復(fù)合材料的領(lǐng)域極具吸引力。這就是為什么天然纖維復(fù)合材料正引起人們極大的興趣，因?yàn)樗锌赡芡ㄟ^取代玻璃纖維等綜合生產(chǎn)材料來減少碳排放，因?yàn)椴ＡЮw維的成本更高，可能對(duì)環(huán)境有害。石墨烯-黃麻復(fù)合纖維材料輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)和碳纖維及玻璃纖維類似，但是成本比碳纖維低很多，有望取代一些碳纖維現(xiàn)有的應(yīng)用領(lǐng)域。

天然纖維復(fù)合材料非常環(huán)保，但它們的機(jī)械和界面性能較差，這意味著對(duì)某些工業(yè)應(yīng)用來說不夠強(qiáng)大。這就是為什么曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究所(NGI)和紡織復(fù)合材料集團(tuán)的研究人員一直致力于合作項(xiàng)目，并用氧化石墨烯和石墨烯涂覆黃麻纖維以提高其強(qiáng)度。結(jié)果表明，添加石墨烯涂層的黃麻纖維界面剪切強(qiáng)度提高了200%左右，彎曲強(qiáng)度比未處理纖維提高了近100%。國(guó)家石墨烯研究所研究員納茲穆爾·卡里姆(NazmulKarim)博士表示：“我們?cè)谥Z沃肖洛夫教授的團(tuán)隊(duì)中，多年來一直在研究石墨烯和其他基于2D材料的天然纖維。”將這一經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為開發(fā)高性能天然纖維復(fù)合材料是非常重要的。

黃麻曾被稱為孟加拉國(guó)的黃金纖維，在80年代引入聚乙烯和塑料等合成材料后失去了人們的青睞。然而，隨著塑料制品對(duì)環(huán)境污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)不斷增大，黃麻等天然纖維的使用再次增加。

此外，全球汽車行業(yè)在汽車內(nèi)飾中使用黃麻的量也在迅速增長(zhǎng)，目前每年需要約10萬噸。基于石墨烯的黃麻復(fù)合纖維可以在滿足各種行業(yè)對(duì)環(huán)保產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求方面發(fā)揮非常重要的作用。