东京大学的一个小组开发了一种自增强凝胶,“拉动时会变强”。
 传统高强度凝胶的主流是在内部引入了一种叫做“牺牲键”的脆弱键,通过在变形过程中选择性地破坏牺牲键,凝胶整体避免破坏并提高韧性。我让你.然而,由于断裂的键恢复需要时间,因此在反复施加大变形的应用中成为问题。

 另一方面,这项研究在世界上首次开发的是一种聚合物凝胶,它利用了不涉及破坏键的自增强效应。通过使用具有优异韧性的“环状凝胶”(聚合物链通过环状分子连接的聚合物凝胶),并通过适当调整结构使聚合物链均匀变形,其特征是它引起“伸长” -诱导结晶”,当它被拉长。伸长诱导结晶作为天然橡胶的增韧机制而为人所知,是拉伸的聚合物链聚集在一起结晶变硬的现象,即使施加负荷也能够抑制凝胶破裂。当外力去除时,伸长诱导晶体会立即消失并恢复原状,因此自增强凝胶具有世界最高水平的韧性(是传统环形凝胶的10倍以上)和几乎100%的回弹性。据说它也有。

 这一研究结果在世界上首次表明,长期以来已知的伸长诱导结晶不仅对橡胶有效,而且对含有大量溶剂的凝胶材料也有效。由于以水为主要成分的聚合物凝胶具有很高的生物相容性,可以应用于生物材料嵌入人体,因此这次开发的自增强凝胶即使重复施加大负荷也能保持不变。导致应用于人工运动器官,如显示机械反应所需的人工韧带和关节。

纸张信息:[科学] 具有快速自增强功能的坚韧水凝胶

大学学报在线编辑部

这是大学学报的在线编辑部。
文章由对大学和教育具有高水平知识和兴趣的编辑人员撰写。