一種擁有自愈能力的透明、高延展性導(dǎo)離子材料
2016-12-27 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:自愈材料
12月25日出版的《先進(jìn)材料》雜志在一篇論文中,介紹了加州大學(xué)河濱分校科學(xué)家汪超(音譯)與同行聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種擁有自愈能力的透明、高延展性導(dǎo)離子材料。這種材料可賦予機(jī)器人發(fā)生機(jī)械故障后的自愈能力、延長(zhǎng)電動(dòng)汽車及鋰離子電池使用壽命,以及改善醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域中生物傳感器性能等,應(yīng)用潛力廣泛。
新研究首次將自愈性材料與離子導(dǎo)體“合二為一”。自愈材料能自動(dòng)修復(fù)使用造成的損耗、延長(zhǎng)使用壽命并降低成本;而能讓離子在其內(nèi)流動(dòng)的離子導(dǎo)體,在能源儲(chǔ)存、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換、傳感器和電子設(shè)備中扮演著重要角色。汪超表示:“研發(fā)集多種優(yōu)越性能于一身的材料是科學(xué)界多年未解的難題,現(xiàn)在我們成功做到并已著手開(kāi)發(fā)其相關(guān)應(yīng)用。”
論文聯(lián)合作者、科羅拉多大學(xué)博爾德分校副教授克里斯托弗·開(kāi)普林格之前研制的離子導(dǎo)體,能為人造肌肉供能并用其制成透明揚(yáng)聲器,但出現(xiàn)機(jī)械故障后不能自我治愈。不能自愈的原因在于,這些聚合物內(nèi)含的共價(jià)鍵在電化學(xué)環(huán)境下會(huì)發(fā)生反應(yīng),降低材料的性能。汪超利用離子偶極作用,讓帶電離子與極性分子之間耦合,從而大大提高了離子導(dǎo)體的穩(wěn)定性,最終研制出集多種優(yōu)越性能于一身的新型自愈材料。
這種橡膠類柔軟材料成本低、易生產(chǎn),能延展到初始長(zhǎng)度的50倍。當(dāng)剪斷后,在室溫下24小時(shí)內(nèi)即能重新連接起來(lái)(自愈),且自愈后僅5分鐘就能再次延展兩倍。
汪超團(tuán)隊(duì)還利用新材料開(kāi)發(fā)出新型人造肌肉。這種人造肌肉由三層材料堆積而成,上下兩層是能導(dǎo)電和自愈的新材料,中間層是透明的非導(dǎo)電橡膠類薄膜。他們施加電信號(hào)發(fā)現(xiàn),人造肌肉能像人類二頭肌一樣開(kāi)始活動(dòng);更重要的是,當(dāng)其斷裂成兩段后,不依靠任何外來(lái)刺激就能恢復(fù)到與切斷前相同的性能水平。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201605099/full

論文聯(lián)合作者、科羅拉多大學(xué)博爾德分校副教授克里斯托弗·開(kāi)普林格之前研制的離子導(dǎo)體,能為人造肌肉供能并用其制成透明揚(yáng)聲器,但出現(xiàn)機(jī)械故障后不能自我治愈。不能自愈的原因在于,這些聚合物內(nèi)含的共價(jià)鍵在電化學(xué)環(huán)境下會(huì)發(fā)生反應(yīng),降低材料的性能。汪超利用離子偶極作用,讓帶電離子與極性分子之間耦合,從而大大提高了離子導(dǎo)體的穩(wěn)定性,最終研制出集多種優(yōu)越性能于一身的新型自愈材料。
這種橡膠類柔軟材料成本低、易生產(chǎn),能延展到初始長(zhǎng)度的50倍。當(dāng)剪斷后,在室溫下24小時(shí)內(nèi)即能重新連接起來(lái)(自愈),且自愈后僅5分鐘就能再次延展兩倍。
汪超團(tuán)隊(duì)還利用新材料開(kāi)發(fā)出新型人造肌肉。這種人造肌肉由三層材料堆積而成,上下兩層是能導(dǎo)電和自愈的新材料,中間層是透明的非導(dǎo)電橡膠類薄膜。他們施加電信號(hào)發(fā)現(xiàn),人造肌肉能像人類二頭肌一樣開(kāi)始活動(dòng);更重要的是,當(dāng)其斷裂成兩段后,不依靠任何外來(lái)刺激就能恢復(fù)到與切斷前相同的性能水平。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201605099/full
版權(quán)與免責(zé)聲明:本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由中國(guó)聚合物網(wǎng)收集互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經(jīng)本網(wǎng)同意不得全文轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責(zé)任編輯:xu)
相關(guān)新聞
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
- 新政·AI智控·增效三重賦能...
- 2025重慶橡塑展亮點(diǎn)劇透,行...
- 國(guó)產(chǎn)替代加速,跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
更多>>科教新聞
- 西安交大張志成教授、高登峰...
- 東南大學(xué)管英士教授課題組 A...
- 武漢紡織大學(xué)于志財(cái) CEJ:防...
- 青科大李志波/劉紹峰教授團(tuán)...
- 浙大潘鵬舉/余承濤團(tuán)隊(duì) Adv....
- 中科院納米能源所李琳琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)...
- 復(fù)旦大學(xué)徐凡教授團(tuán)隊(duì) Nat. ...
- 寧波材料所趙文杰、嚴(yán)明龍 S...
- 山東大學(xué) Nat. Mater.:超聲...
- 加州理工學(xué)院高偉教授課題組...
- 哈佛大學(xué)鎖志剛院士團(tuán)隊(duì) Nat...