瑞士研究人員開發(fā)出新型自愈合聚合物
2011-04-28 來源:中國聚合物網(wǎng)
以瑞士弗里堡大學的材料科學家Christoph Weder為首的一個研究小組已開發(fā)出一種暴露在紫外光下可“自愈合”的橡塑材料。最終這種材料有望被用于清漆、涂料或手機外殼中。
自愈合材料并不是什么新鮮事物。有許多熱塑性橡膠都可加熱至融化,然后讓融化后的液體塑料流入受損區(qū)域再重新硬化。Weder說,但這是一種粗制方法。如果在加熱和隨后的融化過程中稍有差錯的話,塑料零部件可能失去效用而導致需要完全修復。
Weder和他的開發(fā)小組采用了一種更為靈敏的方法。在塑料上做出一道深刮痕后,只需用集中紫外光對著照射即可修復。紫外光僅加熱刮痕周圍的區(qū)域,只需短短一分鐘就能消除刮痕。這一研究成果已經(jīng)發(fā)布在最新一期的《自然》雜志上。
之所以能實現(xiàn)自我愈合,其秘訣在于聚合物的特殊結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)型聚合物是由被強大的共價鍵附著的長鏈狀分子所組成的。而Weder開發(fā)出的塑料則是穿插鋅或鑭離子的較短的分子結(jié)構(gòu)。
在固態(tài)下,其分子構(gòu)成有粘性的“金屬坐標”聯(lián)結(jié)物,其長鏈結(jié)構(gòu)可有效地與金屬離子相連。當在塑料上照射紫外光時,紫外光被金屬離子吸收后轉(zhuǎn)化為熱量-這股熱量足以融化局部區(qū)域并修復斷裂。
在測試中,Weder的研究小組在他們開發(fā)的一塊400微米厚的塑料上劃出了一道200多微米深的刮痕。在紫外光下照射兩次,每次30秒后,刮痕就被修復了。
特拉華大學的材料工程師Richard Wool說,Weder的方法有一個缺點,它只對薄型的塑料有用,因為只有薄塑料才能讓光滲入。但Weder補充說,他們的研究成果為工程人員提供了依據(jù),今后他們可能據(jù)此開發(fā)出一種新的塑料復合材料,在里面埋置光纖纜線,可讓光照滲透整個體積。
版權(quán)與免責聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由中國聚合物網(wǎng)收集互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權(quán)負責。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經(jīng)本網(wǎng)同意不得全文轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責任編輯:佳)
相關(guān)新聞
- 東華大學朱美芳院士/游正偉教授團隊:集多重動態(tài)鍵于同一化學基團構(gòu)筑超韌室溫自愈合聚合物 2022-04-17
- 南京大學成義祥教授團隊 Angew: 圓偏振紫外光激活的不對稱光聚合反應(yīng)用于合成具有圓偏振發(fā)光活性的材料 2025-03-09
- 中國科大劉世勇教授團隊 Angew:基于精準高分子化學的單組分極紫外光刻膠 2024-09-29
- 浙江大學高長有教授團隊 Biomaterials:活性氧響應(yīng)微凝膠上調(diào)Treg治療心肌梗死的研究 2024-03-28
- 蘇黎世聯(lián)邦理工學院王京教授和瑞士材料科學聯(lián)邦實驗室趙善宇博士團隊 AS:植物仿生制備太陽能被動氣凝膠熱蒸騰泵用于可揮發(fā)有機物降解 2022-02-28
- 瑞士EMPA曾志輝團隊《Adv. Sci.》: 超細納米纖維素CNF結(jié)合MXene構(gòu)筑仿生、超輕、靈活可調(diào)且高效電磁屏蔽氣凝膠 2020-07-24
- 瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院開發(fā)出新型自修復復合材料 2019-03-27