中科院成都生物所在自愈合導(dǎo)電彈性體研究中獲進展
2015-10-08 來源：中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：自愈合 導(dǎo)電彈性材料
有機導(dǎo)電材料既具有金屬的導(dǎo)電性又如有機材料般柔順可加工，在軍事、能源、生物化學(xué)傳感器等方面有廣闊的應(yīng)用前景。然而，其在制造和使用過程中，在光、熱、機械力等環(huán)境因素作用下，容易產(chǎn)生局部損傷或微裂紋，造成元件的性能故障，甚至造成整個系統(tǒng)的癱瘓和報廢。近年來，基于生物體損傷愈合的概念，具有自愈合特性的功能材料研究成為學(xué)者們關(guān)注的重點。但目前，有關(guān)自愈合導(dǎo)電材料的研究尚處于初步階段。
中國科學(xué)院成都生物研究所研究員李幫經(jīng)長期致力于基于環(huán)糊精主客體識別的功能性自愈合材料研究。利用表面接枝環(huán)糊精（β-CD）的碳納米管（SWCNT）與含有客體金剛烷基團（Ad）的甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）進行組裝，然后將包合物和HEMA單體在特定溶劑中按照一定的比例共聚，成功制備了具有自愈合功能的導(dǎo)電彈性材料。研究表明：通過環(huán)糊精與客體基團之間的主客體識別，碳納米管與HEMA形成了交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料表現(xiàn)出良好的彈性和機械性能。由于碳納米管密集堆積形成導(dǎo)電通路，彈性材料具有良好的導(dǎo)電性能。材料受損傷時，斷面處存在大量游離的主客體基團，兩斷面重新接觸后即可發(fā)生主客體相互作用導(dǎo)致材料自愈合。并且，三次自愈合循環(huán)后，材料的機械性能恢復(fù)50%以上，導(dǎo)電性能恢復(fù)90%以上。此外，該材料在濕度傳感和接近感應(yīng)領(lǐng)域亦有潛在的應(yīng)用價值。相關(guān)文章發(fā)表在國際雜志Angewandte Chemie International Edition上（VIP paper）。
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中國科學(xué)院成都生物研究所研究員李幫經(jīng)長期致力于基于環(huán)糊精主客體識別的功能性自愈合材料研究。利用表面接枝環(huán)糊精（β-CD）的碳納米管（SWCNT）與含有客體金剛烷基團（Ad）的甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）進行組裝，然后將包合物和HEMA單體在特定溶劑中按照一定的比例共聚，成功制備了具有自愈合功能的導(dǎo)電彈性材料。研究表明：通過環(huán)糊精與客體基團之間的主客體識別，碳納米管與HEMA形成了交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料表現(xiàn)出良好的彈性和機械性能。由于碳納米管密集堆積形成導(dǎo)電通路，彈性材料具有良好的導(dǎo)電性能。材料受損傷時，斷面處存在大量游離的主客體基團，兩斷面重新接觸后即可發(fā)生主客體相互作用導(dǎo)致材料自愈合。并且，三次自愈合循環(huán)后，材料的機械性能恢復(fù)50%以上，導(dǎo)電性能恢復(fù)90%以上。此外，該材料在濕度傳感和接近感應(yīng)領(lǐng)域亦有潛在的應(yīng)用價值。相關(guān)文章發(fā)表在國際雜志Angewandte Chemie International Edition上（VIP paper）。
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自愈合導(dǎo)電彈性體機理圖
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