【导语】荷兰格罗宁根大学研究人员创新性地开发出利用受控振荡运动增强分子流动性,实现聚合物玻璃自修复的新方法。该技术有(yǒu)望(wàng)解(jiě)决(jué)材(cái)料科学领域长期挑战,为坚韧、可持续材料的广泛应用开辟新途径,研究成果已刊发于《Nature Communications》。

驾趣智库讯 据外媒报道,荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)研究人员开发出新的聚合物玻璃自修复方法,利用受控振荡运动来增强分子流动性(molecular mobility)并修复裂纹。这项技术旨在应对材料科学领域长期存在的挑战之一,在保持结构完整性的同时提升材料耐久性。这一突破为开发坚韧、可持续性材料提供了新路径,有潜力广泛应用于工业(yè)领(lǐng)域。该(gāi)研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ)发(fā)表(biǎo)于(yú)期(qī)刊(kān)《Nature Communications》。

荷(hé)兰(lán)研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)开(kāi)发(fā)自(zì)修(xiū)复(fù)聚(jù)合(hé)物(wù)玻(bō)璃(lí) 有(yǒu)望(wàng)用(yòng)于(yú)汽(qì)车(chē)

(图片来源:nature.com)

聚合物玻璃广泛应用于医疗器械、结构材料及工业管道。但是,这种玻璃存在显著的脆性,易引发裂纹和长期磨损(sǔn)。这(zhè)要(yào)归(guī)因(yīn)于(yú)玻(bō)璃(lí)化(huà)转(zhuǎn)变(biàn)温(wēn)度(dù)(Tg)以(yǐ)下(xià)的(de)低(dī)分(fēn)子(zi)流(liú)动(dòng)性(xìng)。凝(níng)胶(jiāo)和(hé)橡(xiàng)胶(jiāo)等(děng)较(jiào)软(ruǎn)的(de)材(cái)料(liào)具(jù)有(yǒu)灵(líng)活(huó)的(de)分(fēn)子(zi)结(jié)构(gòu),可(kě)以(yǐ)实(shí)现(xiàn)自(zì)修(xiū)复(fù)。相(xiāng)比(bǐ)之(zhī)下(xià),聚(jù)合(hé)物(wù)玻(bō)璃(lí)的(de)自(zì)修(xiū)复(fù)能(néng)力(lì)则(zé)差(chà)得(de)多(duō)。传(chuán)统(tǒng)的(de)自(zì)修(xiū)复(fù)策(cè)略(è)通(tōng)常(cháng)需(xū)要(yào)进(jìn)行(xíng)化(huà)学(xué)修(xiū)饰(shì)或(huò)复(fù)杂(zá)的(de)设(shè)计(jì),成(chéng)本(běn)高(gāo)昂(áng)且(qiě)难(nán)以(yǐ)规(guī)模(mó)化(huà)。

在(zài)这(zhè)项(xiàng)研(yán)究(jiū)中(zhōng),研究人员探讨受控振荡变形对材料动力学行为的影响。他们通过分子动力学模拟方法发现,这些变形能够增强裂纹表面附近的局部分子流动性,在不损害材料结构完整性的情况下促进自修复。