生活裡有那麼幾件事發生最讓人沮喪,比如當你的智能機掉在地上,自己親眼目睹了手機屏摔個粉碎。接下來必須要面臨的兩個選擇,要么花費不菲的錢把屏幕修好,要么直接去換個新手機。但現在看來科學家似乎找到了一個新選擇。
現在這第三個選項可能很快成為現實,據報導,一群來自加州大學河濱分校的研究人員,開發了一種可以自我修復的聚合物材料,或許這項技術能用在手機屏幕上,使得手機屏能在不到24小時內進行自我修復。
材料學教授Chao Wang和他的同事們研製的材料是一種由離子彈性聚合物構成的,這種聚合物由離子間特殊的作用連接在一起,一種被稱為離子偶極相互作用的鍵。團隊指出,鍵是離子和極性分子之間的一種力,它們之間能相互吸引以修復損傷。
這種新材料的靈感來自於大家熟知的美漫—漫威。Wang博士說,作為一個漫威迷,X戰警中的狼叔在他成長的過程中起到了很大的榜樣作用,特別是金剛狼的“治愈因子”,使他能夠克服任何傷痛,繼續戰鬥下去。
“他之所以可以拯救世界,是因為他能不停地治愈自己。”加州大學的化學家在一份聲明中解釋道。當發生破碎時,這種材料可以進行自我修復,如果可以將這樣的技術用在手機屏上,那麼就再也不用擔心屏碎了,它就像我們人類的皮膚。我們一直在研究一種能自我恢復的鋰離子電池,當你放下手機的時候,它可以自我恢復電量,進而有更長的待機時間。

即使被撕成兩半,聚合物也能在24小時內自行修復


Wang博士說,這種材料有兩種不同類型的鍵,一種鍵是很強的共價鍵,一旦斷裂很難復原,另一種是非共價鍵,是弱鍵,復原起來很容易。他解釋道,在大多數情況下,自我修復的聚合物是利用氫鍵或金屬鍵配位的。
然而,這些鍵對於金屬導體沒有多少效果,因此,研究員轉而向離子-偶極相互作用方向改進,這種非共價鍵之前從未被用於進行自我修復材料,但Wang博士稱,聚合物是“極其適合的離子導體”。
這些離子結合的極性,可拉伸的聚合物與移動離子鹽,使得材料能夠自由伸展到自己的50倍左右,即使它完全被撕成兩半,也能在不到24小時內修復自身。這些研究結果發表在周二舉行的美國化學學會(ACS)全國會議和博覽會上。
Wang博士的團隊目前正在致力於改善聚合物的性能,希望能夠在更極端的條件下,如高濕度的情況下,使其更好地自我修復。之前的自愈聚合物在這種高濕度的情況下均表現不佳,但他的團隊希望通過“調整”材料的共價鍵,以提高材料在極端條件下的性能。




【文章來源】 : 煎蛋網
【文章整理】 : AICL集團

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