无码专区人妻系列日韩精品少妇,和漂亮岳做爰2,男插女高潮一区二区

四川大學張新星教授、西工大楊勇教授 AFM：具有動態物理網絡的強韌化自修復彈性體

2022-10-21 來源：高分子科技

面向“雙碳”目標的自修復彈性體因其使用壽命長、易回收等特性受到廣泛關注，同時，高性能自修復彈性體也是航空航天、可穿戴電子領域亟需的關鍵材料。然而其室溫自修復所需的柔性鏈段與高強度要求的剛性結構通常難以同時兼顧，如何協同實現高力學性能與優良的自修復效率仍是領域內的一大挑戰。

近日，四川大學高分子材料工程國家重點實驗室張新星教授和西北工業大學凝固技術國家重點實驗室楊勇教授研究團隊在《先進功能材料》上合作發表了題為“Cyclodextrin Nano-Assemblies Enabled Robust, Highly Stretchable, and Healable Elastomers with Dynamic Physical Network”的文章。合作團隊在前期關于自修復材料設計、納米材料自組裝等領域工作(Adv. Mater. 2019, 1900042; ACS Nano 2020, 14, 7055; Nat. Commun. 2021, 1291; Small 2022, 18, 2104048; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 9858; Nat. Commun. 2017, 1559)基礎上，提出動態多級結構設計策略，利用可逆氫鍵超分子網絡、自組裝聚集域和應力誘導可逆動態結晶相結構協同作用，突破自修復材料力學性能與自修復效率不能兼顧的難題。研究人員報道了一種基于環糊精納米組裝體構建具有動態物理網絡的強韌化自修復彈性體的策略。在溫和的水相條件下，β-環糊精和十二烷基硫酸鈉分子組裝形成納米片結構。在聚氨酯基體中引入具有豐富表面羥基結構的環糊精組裝納米片，不僅可以在體系中形成多重界面氫鍵，而且由于納米限位效應，可誘導可逆物理結晶網絡的形成。動態結晶網絡在拉伸-回復循環作用下的形成與解離，巧妙地平衡了自修復與力學增強之間的矛盾。

圖1. 環糊精組裝體的合成及動態物理網絡設計

圖2 動態可逆網絡及界面氫鍵表征

與現有的納米增強自修復材料相比，具有多重氫鍵作用的超分子組裝環糊精納米片使復合材料具有優秀的自愈能力。在拉伸作用下，界面超分子相互作用和納米限位效應誘導結晶相的生成賦予材料優異的力學性能；撤去外力后大分子鏈段重排，結晶相解離使材料再次具有修復潛力。本文提出的協同動態網絡，既有效實現了機械增強，又解決了自愈性能與高機械強度之間的矛盾。所制備的納米復合材料具有優異的拉伸強度（40.5 MPa）、超強韌性(274.7 MJ m^-3)、高伸長率(1696 %)，以及理想的修復效率(95.5 %)。該材料為適用于工程應用（如人工肌肉、可修復機器人）的強韌化自修復彈性體材料的開發提供了一種新的途徑。

圖3.可逆應力誘導結晶相關表征

圖4. 材料的力學性能與自修復性能

本研究工作得到國家自然科學基金（52173112，51873123）、四川省杰出青年科學基金（2021JDJQ0017）和四川大學高分子國重室開放課題（sklpme2022-4-05）的資金支持。西北工業大學材料學院碩士研究生李思佳和四川大學高分子研究所博士生劉紀澤作為共同一作。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202210441

版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。

（責任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關閉】

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

誠邀關注高分子科技