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鎖志剛院士Nature新突破：橡膠抗裂性能提升10倍！
哈佛大學(xué)鎖志剛院士團(tuán)隊(duì)在《Nature Sustainability》發(fā)表成果：通過(guò)形成纏結(jié)聚合物（tanglemer，一種纏結(jié)數(shù)量遠(yuǎn)超交聯(lián)數(shù)量的聚合物網(wǎng)絡(luò)），天然橡膠疲勞閾值提升至200 J/m2，斷裂韌性實(shí)現(xiàn)10倍突破！
這項(xiàng)研究不僅為可持續(xù)材料指明方向，更為工業(yè)界提供了性能驗(yàn)證的依據(jù)——
您的材料是否具備同等抗裂實(shí)力？
研究亮點(diǎn)
從“脆弱”到“強(qiáng)”的力學(xué)革命
（圖：將乳膠加工成纏結(jié)聚合物）
鎖志剛團(tuán)隊(duì)通過(guò)三大創(chuàng)新設(shè)計(jì)，重塑天然橡膠的分子網(wǎng)絡(luò)：
保留長(zhǎng)鏈高分子結(jié)構(gòu)：避免傳統(tǒng)加工中鏈斷裂問(wèn)題，形成超長(zhǎng)鏈纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)；
多尺度應(yīng)力分散機(jī)制：通過(guò)密集纏結(jié)與剛性結(jié)點(diǎn)協(xié)同作用，分散裂紋應(yīng)力；
提升應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶度：結(jié)晶區(qū)域充當(dāng)“增強(qiáng)骨架”，進(jìn)一步阻斷裂紋擴(kuò)展路徑。
數(shù)據(jù)見(jiàn)證突破：
疲勞閾值：從 50 J/m2達(dá)到200 J/m2；
斷裂韌性：從 104 J/m2躍升至 105 J/m2；
應(yīng)用壽命：輪胎、傳送帶等制品耐久性顯著延長(zhǎng)。
（圖 天然橡膠纏結(jié)劑在條件下具有抗裂性）
行業(yè)痛點(diǎn)
為什么抗裂紋擴(kuò)展測(cè)試至關(guān)重要？
傳統(tǒng)合成橡膠雖成本低廉，卻因分子鏈短、纏結(jié)不足，面臨兩大致命缺陷：
加工損耗：密煉機(jī)、擠出機(jī)等劇烈混合過(guò)程導(dǎo)致長(zhǎng)鏈斷裂，性能大幅弱化；
應(yīng)用瓶頸：裂紋在輪胎胎面、傳送帶接頭等關(guān)鍵部位快速擴(kuò)展，引發(fā)意外失效。
鎖志剛團(tuán)隊(duì)的啟示：
抗裂紋性能需從分子設(shè)計(jì)源頭把控；
材料驗(yàn)證離不開精準(zhǔn)的力學(xué)測(cè)試（如疲勞閾值測(cè)定、多尺度應(yīng)力分析）。
未來(lái)材料
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越
鎖志剛院士指出：“保留長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)是天然橡膠不可替代的優(yōu)勢(shì)。”這一設(shè)計(jì)理念正推動(dòng)材料革新：
綠色制造：減少加工能耗，提升材料循環(huán)利用率；
跨界應(yīng)用：軟體機(jī)器人、生物醫(yī)用導(dǎo)管等新興領(lǐng)域加速落地。
我們能做什么？
對(duì)標(biāo)頂尖研究的測(cè)試服務(wù)
您的材料是否具備“超抗裂”潛力？
我們提供與哈佛團(tuán)隊(duì)同標(biāo)準(zhǔn)的高分子材料力學(xué)性能測(cè)試服務(wù)，覆蓋以下核心場(chǎng)景，助力材料研發(fā)與工業(yè)應(yīng)用：
撕裂能與抗疲勞性能測(cè)試
最大撕裂能測(cè)試（臨界撕裂能測(cè)試-Tc）
用途：評(píng)估材料的撕裂能與裂紋擴(kuò)展速率關(guān)系，量化抗疲勞性能。
應(yīng)用：高耐久性制品壽命預(yù)測(cè)（如輪胎、傳送帶、減震器等）。
全松弛/非全松弛疲勞裂紋擴(kuò)展測(cè)試（FCG-C/FCG-NR）
用途：分析動(dòng)態(tài)載荷下裂紋擴(kuò)展行為，適用于應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶橡膠的抗疲勞性能測(cè)試和表征。
應(yīng)用：明確疲勞發(fā)生機(jī)制、優(yōu)化材料配方，提升材料抗疲勞性能。
延展性與極限性能測(cè)試
最大拉應(yīng)變測(cè)試
用途：測(cè)量材料斷裂前的最大伸長(zhǎng)率，表征柔韌性。
動(dòng)態(tài)疲勞與耐久性測(cè)試
動(dòng)態(tài)變載荷循環(huán)疲勞拉伸測(cè)試（UPL）
用途：分析變幅載荷下的橡膠裂紋擴(kuò)展與損傷累積，獲取微裂紋演化參數(shù)。
應(yīng)用：航空航天密封件、風(fēng)電葉片等變載場(chǎng)景的材料篩選與仿真。
數(shù)據(jù)建模與仿真支持
疲勞特性參數(shù)擬合
用途：通過(guò)擬合疲勞裂紋擴(kuò)展模型（如Thomas模型、Lake-Lindley模型等）建立撕裂能-裂紋擴(kuò)展速率關(guān)系，并通過(guò)測(cè)試標(biāo)定材料本征微裂紋尺寸。
應(yīng)用：構(gòu)建材料數(shù)據(jù)庫(kù)，為橡膠減振器和輪胎疲勞仿真提供關(guān)鍵輸入?yún)?shù)。
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