本报讯(通讯员游正伟)近日,纤维材料改性重点国家实验室游正伟教授团队在自愈合材料领域取得重要进展,相关成果以“一种具有空前力学性能的高效自愈合弹性体”为题,发表于《先进材料》上。游正伟是该论文通讯作者,我校博士生张璐之和刘增贺是该论文共同第一作者。何创龙教授、管清宝副教授是论文的共同作者。
自愈合材料是一种“有生命”的材料,在汽车涂层、可穿戴电子、软体机器人、生物医学等诸多领域备受关注。然而,已报道的自愈合材料往往需要外界刺激(比如加热、激光、压力等)来加速愈合进程;同时对于力学和自愈合性能难以兼顾,研制理想的高强韧室温自愈合材料仍然是该领域的挑战。针对上述关建问题,游正伟教授团队创新地提出了一种可以同时提升材料自愈合性能和力学性能的分子策略一 基于铜配位丁二酮肟氨酯的弹性体(Cu-DOU-CPU)。Cu-DOU-CPU中同时存在动态共价键(肟氨酯键)和动态非共价建(金属配位键和氢键),其中铜离子的配位作用是关键:配位产生的动态交联显著增强了材料的力学生能;同时,铜离子的配位提升了肟氨酯键的动态性,材料表现出更优的自愈合性能。
值得- 提的是,Cu- DOU-CPU合成所使用的原料均为易得的工业品,反应采用“一-锅法”,简便易行,非常有利于大规模使用。此外,该工作提出的利用金属配位作用来同时提升力学和自愈合性能的策略,可以拓展到其它金属离子和动态键体系,为研制高性能的自愈合材料提供了全新的思路。
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第442期