浙江大学成功制备新型自修复超分子凝胶

2012-06-07 来源：中国聚合物网

近日，由浙江大学化学系教授黄飞鹤领导的超分子化学课题组成功研制出一种具有自修复功能的超分子凝胶。该超分子凝胶具有形变大、恢复时间短的特性，展现了优越的材料应用前景。相关研究论文发表在德国《应用化学》期刊上。

凝胶是一种特殊的分散体系，在这个体系中，胶体粒子或高分子互相连接，形成空间网状结构，在结构空隙中则充满了作为分散介质的液体或气体。超分子凝胶，则是胶体粒子通过非共价作用形成缠结，然后包裹溶剂分子形成的凝胶。

黄飞鹤课题组在世界上首次制备出了两种不同的超分子凝胶，且制备过程简单，其自修复性能极其优异，甚至能在10000%的形变下进行快速自修复。

对于该超分子凝胶的制备方法，论文第一作者、博士生张明明介绍说，研究采用了两种不同的小分子交联剂，交联侧链含有双苯并—24—冠—8的共聚物，得到了两种不同的超分子凝胶。这种超分子凝胶内部形成了一种特殊的“轴—环”穿入结构，当受到外部刺激，轴和环穿入的构型会受到破坏，但是由于其组装的稳定性，经过一段时间，它们会自己再形成穿入构型。

实验显示，这些超分子凝胶在被“拉长”100倍的情况下，可以于60秒内完全恢复高分子弹性和黏性性质，三四分钟实现形态的完整修复。

业内专家表示，正因为这种能够“自修复”的神奇特性，使得该超分子凝胶具有广阔的应用前景，如作为可自修复的智能材料，应用于汽车涂层，以及一些航空航天材料、仿生材料的骨架等领域。

a-d和e-h分别记录了两种不同超分子凝胶的自修复过程

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