哈工大冷劲松院士团队 Small:从弹性到刚性可调节的、可自修复的形状记忆双马来酰亚胺材料
2023-11-30 来源:高分子科技
形状记忆聚合物(SMPs)是一种能够在外部激励下主动变形的智能材料,具有变刚度、可编程和自我感知等特性,并且其行为类似于生命的智能反应,在许多领域具有潜在的应用价值。近日,哈尔滨工业大学冷劲松院士团队在《Small》上发表了题为《A Tailorable Series of Elastomeric-To-Rigid, Selfhealale, Shape Memory Bismaleimide》的研究论文,博士生李悦嘉为第一作者,冷劲松院士和张风华副研究员为共同通讯作者。论文报道了一种热固性双马来酰亚胺材料,该材料具有形状记忆性能、弹性到刚性的可调节性能、自修复和再加工功能。
图1. SMPs的力学性能:(a)不同D400比利材料的DMA存储模量-温度曲线;(b)DMA Tanδ- SMPs的T曲线;(c)DPS1 - DPS5的拉伸应力-应变曲线;(d)模量、强度、断裂伸长率数据(坐标轴标尺为指数)。
图2. 四种材料组成的结构在四种温度下依次经历形状记忆循环的过程:(a)四种材料在室温下组成的临时结构;(b)-(e):分别在48℃、78℃、108℃、148℃四种温度下变形后的结构。(a)和(e)之间的照片显示了主动变形的过程。从(e)到(a)是形状固定的过程。
图3.(a)拉伸试样截面自修复过程中二硫键的变化;(b)修复后的smp与原始smp的拉伸应力-应变曲线;(c)-(l)SMPs自修复过程显微图;(c)、(d):自修复前后DPS5图;(e)、(f):自修复前后DPS4图;(g)、(h):DPS3自修复前后曲线图;(i)、(j):自修复前后DPS2图;(k)、(l):DPS1自修复前后的图。
图4.(a)可重塑形状记忆双马来酰亚胺空间站结构应用示意图、损坏后的回收过程、重塑后的形状记忆过程;(b)、(c)DPS5重塑前后的照片;(d)DPS5重塑蝴蝶结结构的变形过程。
该项研究成果获得了国家重点研发计划的大力支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202307244
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(责任编辑:xu)
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