由普通化合物制成的自我修复聚合物

第一个自我修复聚合物是由物质科学家在瑞肯使用市售的化合物。该团队提供了一种有前途的方法来增加韧性并减少不同商业聚合物对各种应用的环境影响。

由普通化合物制成的自我修复聚合物
切成两块(中间)的自我修复多硅酸根(底部)样品,然后将其压在一起15秒。一分钟后,样品可以将其伸展到其原始长度的两倍以上而不会破裂(顶部)。图片来源:2022 Wiley-VCH Verlag GmbH&Co。Kgaa,Weinheim

可以在伤害后可以修复自身的聚合物将持续更长的时间,这将降低成本和环境影响。最新创建自我修复聚合物的方法涉及可逆的化学反应,但通常涉及具有挑战性的合成程序。

此外,在某些环境中,例如水,酸性和碱性溶液,基于化学反应的自我修复机制可能不起作用。

在一个完美的世界中,材料科学家希望将易于访问的材料合成为可以在各种环境中进行自我修复的聚合物。亚博网站下载

世界上使用最广泛的合成聚合物是聚烯烃,其中包括聚乙烯和聚丙烯。

聚芬太在我们周围;它们用于食品包装,衣物,汽车以及电子和医疗设备。制作自我修复的聚集素将增强许多应用中使用的材料的生命,安全性和环境影响。亚博网站下载

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现在,Hou及其同事成功地创建了一种聚烯二烯类聚苯二烯,这是一种用于轮胎,橡皮筋和鞋底橡胶乳胶的合成替代品,它表现出一种强大的物理自我修复机制。

重要的是要注意,它们的自我修复多硅酸烯是由与常规聚异戊二烯相同的异戊二烯构建块创建的。

团队将聚合物的一块分成一半,将两半在室温下组合一分钟,这证明了聚合物的自我修复能力。

它们的成功归因于使用稀土催化剂将两个不同的聚异丙烯微结构结合在一起。一个微观结构柔软,而另一个微观结构相对硬。对于自我修复属性,高约7:3的硬微结构与软微结构比率约为7:3。

研究团队假设将链接在一起形成分子连接点的硬微观结构网络是引起自我修复的原因。

侯补充说:“最终的目标是使用易于使用的商品单体生产艰难的自我修复聚合物,这些聚合物能够在没有任何外部输入的实际环境中维持机械损害时自发修复。我们认为,这项工作提供了前所未有的见解,以帮助实现这一目标。透明

期刊参考:

Wang,H.,等。(2022)通过稀土催化剂通过微观结构调节使多硅酸根自我修复。Angewandte Chemie国际版。doi:10.1002/anie.202210023

来源:https://www.riken.jp/en/

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