本報訊(通訊員游正偉)近日,纖維材料改性重點國家實驗室游正偉教授團隊在自愈合材料領(lǐng)域取得重要進展,相關(guān)成果以“一種具有空前力學性能的高效自愈合彈性體”為題,發(fā)表于《先進材料》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,在汽車涂層、可穿戴電子、軟體機器人、生物醫(yī)學等諸多領(lǐng)域備受關(guān)注。然而,已報道的自愈合材料往往需要外界刺激(比如加熱、激光、壓力等)來加速愈合進程;同時對于力學和自愈合性能難以兼顧,研制理想的高強韌室溫自愈合材料仍然是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。針對上述關(guān)建問題,游正偉教授團隊創(chuàng)新地提出了一種可以同時提升材料自愈合性能和力學性能的分子策略一 基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體(Cu-DOU-CPU)。Cu-DOU-CPU中同時存在動態(tài)共價鍵(肟氨酯鍵)和動態(tài)非共價建(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)生的動態(tài)交聯(lián)顯著增強了材料的力學生能;同時,銅離子的配位提升了肟氨酯鍵的動態(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,反應采用“一-鍋法”,簡便易行,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同時提升力學和自愈合性能的策略,可以拓展到其它金屬離子和動態(tài)鍵體系,為研制高性能的自愈合材料提供了全新的思路。
-
第442期