科學家創造可自我修復的聚合物材料

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聚合物因其高強度、耐溶劑性和絕緣性等特性而可以實現各種功能。 現在,科學家們製造出一種聚合物,它似乎具有一種額外的獨特屬性:它可以自我修復,無需外界幫助。 根據今天發表在《科學》雜誌上的一份報告,材料中的裂縫可以透過相對簡單的加熱和冷卻條件無限期地修復。

在室溫及以下溫度下,這種聚合物物質堅硬且完全透明,其機械效能與某些現有商業樹脂相似。 然而,當加熱到 120 攝氏度以上的溫度時,各個單元(稱為單體)之間的鍵開始斷裂。 但是,當材料稍後冷卻時,鍵會重新形成。 加州大學洛杉磯分校的陳向旭和他的同事決定探索這種有趣的特性,並測試一塊固體聚合物是否可以從新鮮剃鬚刀片造成的斷裂中完全恢復。

研究人員將所得的兩部分固體聚合物夾在一起,將其加熱至 120 至 150 攝氏度之間的溫度兩個小時,然後讓其冷卻至室溫。 他們報告說,“裂縫幾乎完全癒合,產生了具有少量輕微缺陷的均質材料,表明修復效率非常高。” 更重要的是,該團隊確定該材料可以有效地自我修復多次。 儘管該聚合物的某些效能仍需改進,但科學家們認為它可能適用於電子產品自修復包裝等應用。

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