中國四川大學(xué)和美國哈佛大學(xué)科學(xué)家合作研制出一種“自愈”橡膠,可自行修補(bǔ)損傷,并像天然橡膠一樣強(qiáng)韌。
哈佛大學(xué)發(fā)布的新聞公報說,這項(xiàng)技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用潛力,例如用于制造可自行修復(fù)的輪胎,受損后無須立即更換,有助于降低事故風(fēng)險。
普通橡膠里的分子由共價鍵相互連接,共價鍵強(qiáng)度很高,但斷裂后無法恢復(fù)。此前曾有科學(xué)家研制出自愈橡膠,分子間由氫鍵連接,斷裂后可以恢復(fù),但強(qiáng)度較低。
把氫鍵與共價鍵相結(jié)合,有可能制造出既強(qiáng)韌又能自愈的橡膠,但這兩種鍵很難共處,就像水和油難以融合一樣。研究人員在美國《先進(jìn)材料》雜志上報告說,他們使用互相交聯(lián)的隨機(jī)支化聚合物,成功在分子尺度上把氫鍵和共價鍵“綁”在一起。
這種新型橡膠受到拉力時,會出現(xiàn)網(wǎng)狀紋路,形似裂紋但不會完全裂開,保持著一些纖維狀的連接物。網(wǎng)狀紋路能分散拉力,防止材料出現(xiàn)無法修復(fù)的嚴(yán)重斷裂。拉力消失后,橡膠會恢復(fù)原來的形狀,并保留約30%的抗拉強(qiáng)度。
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