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【四川熙晟能源】新型超分子塑料可在瞬间自愈 环保且不损失机械性能

2022-09-28 已围观 19 次来源:互联网编辑:凝聚生活网

据四川熙晟能源了解,在 2022 年 8 月 5 日发表于德国化学学会《Angewandte Chemie》期刊上的一篇文章中,芬兰图尔库大学的一支研究团队,详细介绍了一种具有瞬间自愈能力的环保型“超分子”塑料。可知在高度可回收的基础上,研究人员还可通过细致调节其水含量,将之变成粘合剂、甚至在损坏时立即自我修复。

(来自:Angewandte Chemie,via University of Turku)

New Atlas 指出:由于内部单体之间的化学连接极强,才导致传统塑料在自然环境中长时间无法被分解。

这些粒子通过所谓的“共价键”连接形成聚合物,但部分科学家们一直希望以非共价键为基础、设计出更加环保的材料形式。

尴尬的是,即使较弱的连接更适合降解与回收,但这么做也往往让材料付出机械性能方面的代价。

好消息是,近年来已有部分‘超分子’材料进入我们的眼帘。它们或以混合聚合物的形式,被用于药物输送、自组装塑料、以及在极端温度下工作的粘合剂。

本例中,图尔库大学研究团队借助了一项被称作液-液相分离(LLPS)的技术,成功开发出了一种具有传统塑料机械强度的“超分子塑料”。

据悉,该材料包含可逆的高强度非共价键,使之能够在弃用后被降解或回收、辅以其它一些有趣的特性。

比如可在含水量较低时拉伸变形。而当含水量增加时,它又会变成粘合剂,同时可在塑料破碎时立即自我修复。

研究作者 Jingjing Yu 博士解释称:“与传统塑料相比,这种新型超分子材料更加智能。因其在维持强大机械性能的同时,还保留了动态且可逆的性能,使得材料具有自愈和可重复使用的特性”。

更重要的是,通过结合易降解和可回收性,这项研究还为环保超分子塑料开辟了一些激动人心的新应用场景。Jianwei Li 补充道:

新出现的证据表明,LLPS 或是 cell compartments 形成期间的一个重要过程。

随着继续推进这种受生物与物理启发的现象研究,我们得以应对未来的巨大环境挑战。

相信在不久的将来,LLPS 工艺还可催生出更多有趣的材料和应用。

展望未来,自修复聚合物有望被运用到汽车自补漆、iPhone 外壳涂层、甚至新一代电池等领域。

最后,有关这项研究的详情,已经发表于本月早些时候出版的《Angewandte Chemie》期刊上。

原标题为《Small Molecule-based Supramolecular Plastics Mediated by Liquid-Liquid Phase Separation》。

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