由碳纤维制成的复合材料，因其坚韧轻巧的特性备受航空航天工程师们的青睐。但遗憾的是，复合材料会随时间的逝去而老化变质，失去应有的性能；加之长时间的风吹雨打而侵袭粘合碳纤维层的胶水，最终导致碳纤维层因脱胶而剥落。许多人曾尝试解决这一问题，但都没能成功。现在有了一种新方法，即把碳纤维层缝合在一起，可以有效防止因脱胶而导致的纤维层剥落问题。
美国麻省理工学院的布莱恩·瓦德尔（Brian Wardle）及其同事注意到，以往都是通过既粘合又缝合的方式来增加复合材料的强度，但常常由于缝合时所用针、线过粗而使碳纤维受损。尽管缝合确实有助于使碳纤维层连接在一起，但其强度却被降低了。瓦德尔博士由此推论，如果用细针和细线来缝合，就可以避免对碳纤维造成的损伤。
纳米碳管的直径仅有十亿分之一米，是最理想的缝合针。由于其直径仅为碳纤维直径的千分之一，可以穿过碳纤维间的细微缝隙而不损伤其结构。
为找到一种适合纳米级缝合针用的线则更费思量。为此，瓦德尔和他的同事们开始探究碳纳米管和聚合粘胶之间的相互作用。结果发现，如同植物从土壤中吸收水分的物理机制一样，当碳纳米管接触到聚合粘胶时，前者通过毛细作用把粘胶给吸收了。由于碳纳米管把粘胶吸入自身，因此，其相互作用产生的功效如同缝合针和缝合线。
瓦德尔的团队将聚合粘胶置于两层碳纤维之间并加热，然后在每个碳纤维层上放置数以万亿计的纳米碳管，使它们恰到好处地接触到聚合粘胶。当聚合粘胶变热成流质时，碳纳米管通过碳纤维层将粘胶吸收。紧接着对碳纤维层施压并让粘胶冷却，最后对材料进行强度和韧度测试。
瓦德尔博士认为，这种技术可以用于空间领域的零部件的生产，其强度高出现有的10倍。碳纳米管生产，其本身价格低廉，如果巧合的话，碳纳米管与碳纤维层垂直，那么就可使复合材料的导电性比不垂直时增强百万倍以上。这就意味着，用此类复合材料制造的飞机能迅速消散雷击带来的巨大电荷，避免电器遭受损坏，也可使机身免受狂风暴雨的肆虐。
资料来源 The Economist
责任编辑 则 鸣