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可自愈堅(jiān)硬塑料在日本問世 按壓30秒可修復(fù)斷裂

  • 2017年12月26日 YaoEnHua來源:中國化工網(wǎng) 269 10
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英媒稱,日本科研人員偶然發(fā)現(xiàn),一種堅(jiān)硬透明的塑料在裂開時(shí)可以用手?jǐn)D壓將其修復(fù)。

塑料

英媒稱,日本科研人員偶然發(fā)現(xiàn),一種堅(jiān)硬透明的塑料在裂開時(shí)可以用手?jǐn)D壓將其修復(fù)。

據(jù)英國《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站12月19日報(bào)道,這種像玻璃一樣的物質(zhì),最初是被當(dāng)做一種新型生物分子膠水來研究的,在室溫條件下適度用力按壓30秒就能修復(fù)。

報(bào)道稱,盡管研究人員近年來發(fā)現(xiàn)了大量自愈材料,但這是第一種將這種特性與橡膠或熱塑性塑料的堅(jiān)固性結(jié)合起來的材料。它或許可用于制作耐用玻璃器皿和防碎擋風(fēng)玻璃之類的物品。

東京大學(xué)研究生柳澤右(音)無意中解決了一個困擾其同行長達(dá)數(shù)十年的問題,當(dāng)時(shí)他準(zhǔn)備用一種名為TUEG3的聚合物制作一種黏合劑。他發(fā)現(xiàn)只需2毫米厚、Sim卡大小的這種材料就可以輕松支撐300克的負(fù)荷。當(dāng)它表面破裂時(shí),他所要做的就是在環(huán)境溫度為21攝氏度的條件下將它壓緊半分鐘,它就會變得像新的一樣。

柳澤右及其同事在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章解釋說,堅(jiān)硬的聚合物往往只有在高溫情況下才可修復(fù),而容易愈合的聚合物往往又易碎,因?yàn)殡S著缺口的閉合,它們往往會形成晶體。他們寫道:“到目前為止,在設(shè)計(jì)類似于橡膠的軟材料和基于氫鍵的熱塑性彈性體時(shí)都力求在溫和擠壓條件下愈合。然而,大量氫鍵的出現(xiàn)往往導(dǎo)致聚合物材料結(jié)晶化,從而使它們變得易碎。換句話說,高度機(jī)械堅(jiān)固性和愈合能力往往是相互排斥的。”

報(bào)道稱,TUEG3來自一個名為聚醚硫脲的分子家族,TUEG3的優(yōu)勢在于它的結(jié)構(gòu)——尤其是氫鍵陣列相當(dāng)混亂的排列——使它得以相對輕松地恢復(fù)舊的形狀,而且不會結(jié)晶化。

柳澤右說,他被自己的發(fā)現(xiàn)震驚到了。他對日本廣播協(xié)會說:“當(dāng)我發(fā)現(xiàn)它時(shí)我還是半信半疑,所以我多次重復(fù)了實(shí)驗(yàn)。我希望這種可修復(fù)的玻璃能成為一種新的環(huán)保材料。如果它被打碎,不需要將其扔掉。”

報(bào)道稱,是否可利用這一發(fā)現(xiàn)來制作觸摸屏還有待觀察。今年4月,美國加利福尼亞大學(xué)一個研究小組宣布,它研制出了第一種可導(dǎo)電的自愈合聚合物。摩托羅拉公司今年則為一款智能手機(jī)屏幕申請到一項(xiàng)專利,這種屏幕可以通過產(chǎn)生熱量來進(jìn)行自我修復(fù)。


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