神奇的“金属橡胶”

你能否想象，有一种材料既可以像橡胶一样弯曲和拉伸，又可以像金属一样导电？这就是利用纳米技术制造出来的新材料———金属橡胶。“金属橡胶”的出现是材料学上的一次革命，也是纳米技术在新材料领域的成功应用。有了它，未来的飞机可以拥有像鸟儿一样可扇动的翅膀；有了它，未来的航空座椅将舒适无比；有了它，甚至连电视都可以做得又平又软，还能折叠起来放在口袋里……
　　
　　人类一直幻想能够拥有像鸟类一样的翅膀。从人类第一次绑上羽毛模仿鸟类飞行到制造出空中巨无霸波音747，这种追求从来没有停止过。但即使在科技已经高度发达的今天，人类仍然无法完全模仿鸟类的飞行。
　　
　　科学家对鸟类研究后发现，在飞行中，鸟类能根据飞行的需要，随时改变翅膀的形状，以适应不同的飞行状态，这种飞行不仅更经济，而且更有效、更安全。而制造可以变换形状的翅膀，就需要一种既具备金属的导电特性，又具备橡胶伸缩自如特点的新材料。
　　
　　如今，金属橡胶的问世，给人类制造出像鸟类翅膀一样的“智能飞行翼”带来了新的曙光。
　　
　　柔韧性能超群
　　
　　制造了金属橡胶的能人，是来自美国弗吉尼亚州的一个科学小组，这个小组的带头人就是材料学和工程学专家理查德•克劳斯教授。该小组用了整整6年的时间，终于使金属橡胶变成了现实。
　　
　　金属橡胶的颜色呈棕褐色，外表有点像普通的塑料包装壳，但在这种普通外表的背后，则蕴含着一些令人吃惊的物理特性：它可以在外力的作用下拉伸2到3倍，随后恢复原状；被拉伸时，这种材料仍能够保持其金属特征，具有导电性；它可以像金属一样百毒不侵，无论将其放入航空燃料还是丙酮液体里，它都能完好无损地不被腐蚀，也不会发生结构上或化学上的降解；它可以在华氏700度的高温下不燃烧，也可以在华氏-167度的低温下不变性，其结构十分稳定。
　　
　　制造工艺复杂
　　
　　制造这种金属橡胶可不是一件容易的事情。科学家们采用了一种全新的纳米技术工艺流程，他们称之为“静电分子自我组装”工艺。科学家形容，这种生产工艺就像人类骨骼的形成一样，通过单个分子在物质表面层叠而成。
　　
　　为了制造金属橡胶，科学家们首先要找到一种可以使分子凝聚的基质，一般使用塑料或玻璃。这些基质被带上正电荷或负电荷后，轮流放入两种不同电荷的溶剂中，一种溶剂为带正电的塑料分子，另一种溶剂为带负电的塑料分子。如果基质带正电，则先同带负电的塑料分子溶剂接触，反之则与带正电的塑料分子产生反应。塑料分子与基质接触后，就在基质表面形成一个分子厚度的分子层。经过在两种溶液中反复反应，分子层不断重叠，最终形成的这种新型材料就是金属橡胶。
　　
　　科学家将这种制造过程形象地比喻成做蛋糕，一层一层地重叠，最终形成了一个漂亮的生日礼物。
　　
　　未来应用广泛
　　
　　按照目前的工艺水平，科学家每天可以制造出两英尺见方、7毫米厚的金属橡胶。科学家相信，随着工艺水平的不断进步，将来，金属橡胶的生产会像印刷报纸那样简单容易，适合各种用途的金属橡胶产品也将会被迅速生产出来。
　　
　　金属橡胶最令人激动的应用前景，莫过于在未来航空领域的广泛使用。有了这种新型材料，人类制造出像鸟类那样“智能飞行翼”的梦想就将得以实现。目前，这种材料已经引起洛克希德－马丁公司的关注，该公司的科学家正在努力开发这种材料用于航空领域的可能性。
　　
　　此外，这种材料还可以在生物医学产品如人造肌肉等方面得到迅速应用。利用这种新材料的特性，也可以设计出新型航空座椅、新型汽车，甚至连电视都可以设计成可以折叠的、放在口袋携带的超便携款式。