本報(bào)訊(通訊員游正偉)近日,纖維材料改性重點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室游正偉教授團(tuán)隊(duì)在自愈合材料領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,相關(guān)成果以“一種具有空前力學(xué)性能的高效自愈合彈性體”為題,發(fā)表于《先進(jìn)材料》上。游正偉是該論文通訊作者,我校博士生張璐之和劉增賀是該論文共同第一作者。何創(chuàng)龍教授、管清寶副教授是論文的共同作者。
自愈合材料是一種“有生命”的材料,在汽車(chē)涂層、可穿戴電子、軟體機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域備受關(guān)注。然而,已報(bào)道的自愈合材料往往需要外界刺激(比如加熱、激光、壓力等)來(lái)加速愈合進(jìn)程;同時(shí)對(duì)于力學(xué)和自愈合性能難以兼顧,研制理想的高強(qiáng)韌室溫自愈合材料仍然是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。針對(duì)上述關(guān)建問(wèn)題,游正偉教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地提出了一種可以同時(shí)提升材料自愈合性能和力學(xué)性能的分子策略一 基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體(Cu-DOU-CPU)。Cu-DOU-CPU中同時(shí)存在動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵(肟氨酯鍵)和動(dòng)態(tài)非共價(jià)建(金屬配位鍵和氫鍵),其中銅離子的配位作用是關(guān)鍵:配位產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)交聯(lián)顯著增強(qiáng)了材料的力學(xué)生能;同時(shí),銅離子的配位提升了肟氨酯鍵的動(dòng)態(tài)性,材料表現(xiàn)出更優(yōu)的自愈合性能。
值得- 提的是,Cu- DOU-CPU合成所使用的原料均為易得的工業(yè)品,反應(yīng)采用“一-鍋法”,簡(jiǎn)便易行,非常有利于大規(guī)模使用。此外,該工作提出的利用金屬配位作用來(lái)同時(shí)提升力學(xué)和自愈合性能的策略,可以拓展到其它金屬離子和動(dòng)態(tài)鍵體系,為研制高性能的自愈合材料提供了全新的思路。
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第442期