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美軍研發(fā)新型自愈性聚合物 具有形狀記憶和可回收性
文章來源：cnBeta.COM 更新時(shí)間：2020-08-24 14:48:43
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德克薩斯農(nóng)工大學(xué)和美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)出一種新的合成材料系列，其質(zhì)地從非常柔軟到非常堅(jiān)硬。這種新材料是通過調(diào)整單一聚合物的化學(xué)成分而產(chǎn)生的。其結(jié)果是一種可3D打印、自愈、可回收的新材料，并在空氣或水下自然地相互粘附。 科學(xué)家們表示，這組材料的特性可以微調(diào)到橡膠的柔軟度或承重塑料的強(qiáng)度。材料能夠在幾秒鐘內(nèi)自愈，并且可以進(jìn)行3D打印，因此非常適合用于更逼真的假肢和軟體機(jī)器人。研究人員表示，這種材料還具有廣泛的軍事應(yīng)用，包括航空器的敏捷平臺(tái)和未來主義的自愈式飛機(jī)機(jī)翼。合成聚合物由長串重復(fù)的分子基團(tuán)組成，就像鏈條上的珠子。彈性體的長鏈?zhǔn)禽p度交聯(lián)的，使材料具有橡膠質(zhì)感。 研究人員表示，交聯(lián)也可以通過增加交聯(lián)的數(shù)量來使彈性體更加堅(jiān)硬。該團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了一種名為預(yù)聚物的母體聚合物。他們用化學(xué)方法在材料上釘上了兩種類型的小交聯(lián)分子--呋喃和馬來酰亞胺。當(dāng)預(yù)聚物中這些分子的數(shù)量增加時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)可以制造出更硬的材料。 用這種方法制成的最硬材料比最軟材料強(qiáng)1000倍。呋喃和馬來酰亞胺能夠預(yù)知可逆化學(xué)鍵的類型，使它們能夠根據(jù)溫度的變化而點(diǎn)擊和不點(diǎn)擊在一起。在高溫下，材料中的分子會(huì)分開變軟，而在室溫下，材料會(huì)變硬形成交聯(lián)。未來的研究將試圖通過放大材料的特性來增加其功能性。
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