研究人员开发出首创的完全由柔性有机晶体制成的编织材料

纽约大学阿布扎比分校 (NYUAD) 智能材料实验室 (SML) 和智能工程材料中心 (CSEM) 的研究人员将简单而古老的编织技术应用于新近发现的有机晶体特性，首次开发出一种独特的编织“纺织品”。这些新的织物贴片将一维晶体扩展为柔韧、集成的二维平面结构，这种结构非常坚固（比原始晶体坚固 20 倍左右），并且耐低温。

这些特性为它们提供了一系列令人兴奋的潜在应用，包括从传感设备到光学阵列，以及在太空探索中遇到的低温等极端条件下。

在题为“编织有机水晶”发表在期刊上自然通讯纽约大学阿布扎比分校化学教授兼 CSEM 主任 Pan?e Naumov 和吉林大学的同事证明，有机晶体可以简单地编织成具有平纹、斜纹和缎纹纹理的柔韧而坚固的贴片。

由于有机晶体本身就是一种柔性材料，研究人员发现，这些贴片不仅重量轻，而且对机械冲击也十分坚固。它们的抗破坏能力比单个晶体高出 15 倍以上，这反映了这些纠缠结构元素在受到弯曲或其他冲击时增强的集体作用。

研究人员还报告称，新型“晶体织物”的热稳定性是柔性晶体的另一个令人印象深刻的优点。虽然取决于编织中使用的实际晶体，其中一些晶体的结晶斑块在约 350 的温度范围内保持柔韧性^oC，介于 196 ?^oC 和 150^oC，这优于许多通常在其玻璃化转变温度以下变脆的聚合物或弹性体。

这种新织物仍具有光学透射性，为构建光波导网络提供了机会，这种网络可以通过选择性激光激发组件晶体来执行逻辑运算。研究人员报告称，编织晶体的光学阵列可以执行简单的逻辑功能，从而证明这一特性。

当有机晶体具有适当的纵横比时，它们可以具有极强的机械柔韧性，可以弯曲、卷曲或扭曲。有机晶体这种反直觉的灵活性可能源于其分子间相互作用较弱，可以承受较大的应力而不会断裂。

诺莫夫博士说：“数千年来，编织一直被用来生产一系列纺织品，这些纺织品不仅柔韧，而且比其组成材料更坚固、耐磨损，而且非常耐用。”

“直到最近，有机晶体还被认为是坚硬而易碎的；然而，人们意识到它们可以具有非凡的弹性特性，改变了这一范式，不仅为其独特的性能增添了新的方面，而且揭示了有机材料领域一个尚未探索的新方向。。我们使用水晶作为编织织物基础的新概念开辟了一系列令人兴奋的机会，将这些编织水晶与其他材料结合起来，实现无数的技术应用。”