聚合材料“拉警报”重压之下“红了脸”
2009-05-08 来源:中国聚合物网
为了实现这一目标,由美国伊利诺伊大学厄本那—香槟分校的化学家Jeffrey Moore和材料科学家Nancy Sottos领导的研究小组,尝试着让聚合物具有感知并响应机械压力的能力。
两年前,该研究小组的一些成员发现,他们能够在聚合物链的中央放入一个小环状的分子——研究人员将其称为mechanophores。作为对机械压力的响应,这些小环在断裂后能够改变聚合物的颜色。但是mechanophores仅仅在这些聚合物处于溶液状态时才会起作用——此时研究人员向它们施以高能超声波重压。
在当前的研究中,Moore、Sottos和他们的同事希望搞清相同的变化是否也会在固体塑料中实现。然而让人担心的是,极端的压力是否会导致塑料在任意位置的断裂。假如这样的话,mechanophore通常不会发生变化,进而也就不会出现塑料颜色的变化。最终,研究人员在5月7日出版的《自然》杂志上报告说,mechanophore在固体塑料中的表现和他们预期的一样。
这种能够变化颜色的聚合物基本上可以用来涂在从桥梁到机翼的任何物体的表面,从而能够在关键构造接近崩溃之前引起工程师的注意。应用相同的策略还可以设计出一系列具有不同功能的多种类的mechanophores,例如引发一种自我治愈的化学反应,以及将它们嵌入到聚合物分子中。Sottos表示:“这一发现让人感到兴奋,同时这也是一种普适的方法。”
美国奥斯汀市得克萨斯大学的化学家Chris Bielawski表示,这里有大量的应用正在等待机械响应聚合物的问世。首先,当一些材料——例如金属和混凝土——开始失效时,它们会表现出应力疲劳的典型特征,如小裂缝。然而塑料在垮掉之前则很少有什么征兆。而新的变化颜色的聚合物则使得对不适当的压力能够作出响应的塑料的诞生成为了可能。Bielawski说,这项新的工作“让很多人张大了嘴巴,并且充满了希望”。
(科学网:群芳 译自www.science.com)
版权与免责声明:本网页的内容由中国聚合物网收集互联网上发布的信息整理获得。目的在于传递信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn。未经本网同意不得全文转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
(责任编辑:chen)
相关新闻
- 武汉大学刘抗教授团队《Adv. Mater.》:全聚合物超轻翅片实现高效光伏降温增效和生态修复 2025-06-24
- 广西大学林宝凤教授 IJBM:XSBR介导的生物质聚合物 - 一种解决天然多糖基薄膜低韧性和高亲水性的新策略及在食品包装中的应用 2025-06-23
- 兰州理工大学冉奋教授 Biomacromolecules:导电聚合物制备组织粘附性可植入超级电容器 2025-06-17
- 济南大学王鹏博士/河北工大孟垂舟教授、张争艳教授/山大李阳教授 CEJ: 新型透气疏水抗菌织物压力传感器-开启舒适健康监测新篇章 2025-01-26
- 宁波材料所王荣/上海大学尹静波/宁波大学附属第一医院沈毅 Adv. Mater.:植酸诱导模量梯度离子导电水凝胶压力传感器 2025-01-20
- 港城大杨凯/Derek Ho Angew:离子选择性迁移率差分放大器 - 增强水凝胶中的压力感应电压响应 2024-11-20
- 黑龙江大学首篇自然大子刊:郎凯教授、牛海军教授团队在高分子可控共轭与电致变色研究方面取得重要进展 2025-06-20