美军研发新型自愈性聚合物 具有形状记忆和可回收性
2020年08月21日23:51308次阅读稿源：cnBeta.COM0条评论
德克萨斯农工大学和美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室的研究人员开发出一种新的合成材料系列 ， 其质地从非常柔软到非常坚硬 。 这种新材料是通过调整单一聚合物的化学成分而产生的 。 其结果是一种可3D打印、自愈、可回收的新材料 ， 并在空气或水下自然地相互粘附 。
【美军研发新型自愈性聚合物 具有形状记忆和可回收性】科学家们表示 ， 这组材料的特性可以微调到橡胶的柔软度或承重塑料的强度 。 材料能够在几秒钟内自愈 ， 并且可以进行3D打印 ， 因此非常适合用于更逼真的假肢和软体机器人 。 研究人员表示 ， 这种材料还具有广泛的军事应用 ， 包括航空器的敏捷平台和未来主义的自愈式飞机机翼 。 合成聚合物由长串重复的分子基团组成 ， 就像链条上的珠子 。 弹性体的长链是轻度交联的 ， 使材料具有橡胶质感 。
研究人员表示 ， 交联也可以通过增加交联的数量来使弹性体更加坚硬 。 该团队重点研究了一种名为预聚物的母体聚合物 。 他们用化学方法在材料上钉上了两种类型的小交联分子--呋喃和马来酰亚胺 。 当预聚物中这些分子的数量增加时 ， 他们发现可以制造出更硬的材料 。
用这种方法制成的最硬材料比最软材料强1000倍 。 呋喃和马来酰亚胺能够预知可逆化学键的类型 ， 使它们能够根据温度的变化而点击和不点击在一起 。 在高温下 ， 材料中的分子会分开变软 ， 而在室温下 ， 材料会变硬形成交联 。 未来的研究将试图通过放大材料的特性来增加其功能性 。
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