中美合作研制出強(qiáng)韌“自愈”橡膠

 

　　據(jù)吳金榮介紹，此前哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(以下簡稱SEAS)的研究人員已開發(fā)了一種自愈水凝膠，通過摻入水來促進(jìn)可逆鍵的愈合。

 

　　干燥材料如橡膠的工程自愈性能卻很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兪怯捎谰霉矁r鍵連接的聚合物制成，共價鍵雖然非常強(qiáng)大，但一旦破裂，就永遠(yuǎn)不會重新連接起來。為此，吳金榮及兩位同事聯(lián)合哈佛大學(xué)博士后研究員蔡立恒一起，決定研發(fā)一種具有共價鍵和可逆鍵的混合橡膠。由于這兩種鍵像油和水一樣難以混溶，研究人員開發(fā)了一種分子繩來將它們結(jié)合在一起，允許它們在分子尺度上均勻混合，從而制造出一種透明、堅(jiān)韌、可以“自愈”的橡膠。“我們使用互相交聯(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了一起。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。”

 

　　據(jù)了解，這種新型“自愈”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?cái)嗔选＠�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。