【48812】黄飞鹤课题组制备新式自修正资料

发表时间: 2024-06-23 16:38:59 作者: 染色液

  浙江大学玉泉校区第八教学楼的一间试验室,一项风趣的试验正在进行:试管里“果冻”状的物质被划开一道口儿,没过几分钟,这道口儿奇特地完成了“自我修正”,无缺如初了浙大化学系黄飞鹤的超分子化学课题组最新研制成功具有自修正功用的超分子凝胶,形变大、康复时刻短,展示了优胜的资料使用远景,相关研讨论文宣布在《德国使用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志上。

  凝胶是一种特别的涣散系统,在这个系统中,胶体粒子或高分子相互衔接,构成空间网状结构,结构空地中充满了作为涣散介质的液体或气体。超分子凝胶,则是胶体粒子通过非共价效果构成缠结,然后包裹溶剂分子,构成了凝胶。这种“果冻”状的物质,便是黄飞鹤课题组在制备了两种根据主客体效果的超分子凝胶,制备进程简略,其自修正功能极端优异,乃至能在10000%的形变下进行快速自修正。

  论文榜首作者张分明博士介绍,该研讨采用了两种不同小分子交联剂,交联侧链含有双苯并-24-冠-8的共聚物,得到了两种不同的超分子凝胶。这种超分子凝胶内部构成了一种特别的“轴-环”穿入的结构,当收到外部影响,轴和环穿入的构型会收到损坏,可是因为其拼装的稳定性,通过一段时刻,它们会自己再构成穿入的构型。试验显现,这些超分子凝胶在被“拉长”100倍的情况下,可以在60秒内彻底康复高分子弹性和粘性性质,三四分钟完成形状的完好修正。

  正因为这种可以“自修正”和“可降解”的奇特特性,这种超分子凝胶有宽广的使用远景,张分明举例说,它们能使用于作为智能资料使用于被划后可以自修正的轿车涂层,以及一些航空航天资料仿生资料的骨架等。

  据了解,制备具有“自修正”功能的资料是21世纪资料科学范畴的一项抢手课题。2001年,美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)的White等研讨人员制备了可以自修正的“微胶囊”,但只能修正一次;2002年,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Wudl等研讨人员制备成功了一种可以在120℃的温度下完成屡次自修正的聚合物膜;2008年,法国的巴黎高级工业物理化学学院的Leibler等完成了一种能在室温下自我修正的“绳子”,但其修正时刻需求五六个小时;2010年,日本东京大学的Aida等制备了一种机械强度和自修正性质都较为抱负的“水凝胶”,其缺陷是制备进程较为杂乱;2012年美国凯斯西储大学的Rowan发明晰一种光呼应的自修正资料,可以在紫外光下完成自修正并能完成部分修正。