近，美国莱斯大学的研究人员模拟分析碳纤维的缺陷时，发现在合成碳纤维过程中，聚合物链易于偏移且形成的D式环状结构，可能是影响碳纤维强度的致命缺陷。
      
　　据莱斯大学科学家介绍，数十年来材料制造业的支柱力量——碳纤维，并没有达到其理想的应用状态，仍存在可改进之处。
　　研究人员发现，在加工过程中，一个聚丙烯腈聚合物链易于偏移形成缺陷，而缺陷就像一个有缺口的拉链，会削弱产品的性能。
　　莱斯大学实验室的理论物理学家Boris Yakobson着手分析这些被忽视的缺陷，并提出如何简化这些缺陷的办法。实验室的研究结果在Advanced Materials期刊上发表。
　　Yakobson团队通过计算机模型，推断出了碳纤维生产过程中产生的缺陷。分子动力学模拟显示出错误融合时会连接单个聚合物链形成D环。这些环严重限制了碳纤维的强度优势。
　　该团队的一名研究生Nitant Gupta 称：“有趣的部分是意识到D环缺陷可造成柏氏矢量变大，而柏氏矢量反映了晶格畸变对强度的影响。”
　　令研究员吃惊的是，当PAN链偏离纤维轴时，尽管D环存在，纤维的强度还是增强了。他们也认为着手石墨烯纳米带而不是PAN可能会完全阻止D环形成，因为D环是可能产生裂缝的地方，根据模拟可知，尽可能消除它们将有利于提高纤维的强度。
　　Peney说：“除了细节之外，我们希望看到这项研究作为原子模型水平交叉领域的一次尝试。我们希望这将为领域的研究增值，终受益于更多的人。”
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