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材料资讯:中国科学院宁波材料所王立平开发出最强室温自修复弹性体
奇材馆 / 2022-10-12     阅读次数:337

 

自然界存在很多神奇的场景,science上曾发表过一篇有关海星骨骼的超越现实科技的完美纳米结构,动物的软骨结构非常神奇。除了维持正常的生命形态外,还具有超强的自愈能力。回到现实中,目前暂开发的多数自修复材料仍需借助外部能量进行自愈合,这种不是真正意义上的自修复。所以开发高力学性能和室温自修复能力同时兼备的自修复材料具有极其重要的意义。

 

基于此,以天然蛛丝和珍珠为灵感,中国科学院宁波材料技术与工程研究所王立平研究员团队通过多种动态氢键与柔性二硫键之间的协同作用,结合聚氨酯PU链和氧化石墨烯纳米片之间的氢键,成功地开发出一种具备高强度和韧性的仿生超强室温自修复弹性体。这种基于天然蛛丝和珍珠研发的含脲PU材料拥有超强的机械强度(78.3MPa)和韧性(505.7 MJ m-3),其拉伸性能(断裂伸长率为1273.2%)一样优异,更让人震撼的是,可以在25 ℃下24 h的自修复能力达到88.6%,真正做到室温自修复,这是迄今为止报道的最强室温自修复弹性体,该研究发表于近期的ACS NANO》杂志上。

 

研究者为我们展示的仿生超强室温自修复弹性体打破了以往对传统自修复材料的认识,所展现的创纪录的机械强度和韧性,以及优越的拉伸性能,以及强大而快速的室温自修复能力,进一步推动自修复材料的应用。除此之外,这种自修复材料也能在水性溶剂中进行自修复,进一步赋予了材料的高可靠性和可持续性。

论文题目:Ultrahigh Mechanical Strength and Robust Room-Temperature Self-Healing Properties of a Polyurethane−Graphene Oxide Network Resulting from Multiple Dynamic Bonds

 

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