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【生活中的材料】破镜不能重圆?非也!自修复玻璃诞生了!

作者:新材料在线 来源:新材料在线 公众号
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03-03

【生活中的材料】是新材料在线的一档趣味栏目,带领大家发现隐藏在我们身边的材料科学。发现生活中的材料,只有你想不到!



「玻璃=易碎」恐怕是大多数人的既定印象

在全面屏手机时代

碎屏对于现代人来说简直就是晴天霹雳


图片来源:网络公开资料


而修复碎屏也是一笔不小的费用


图片来源:网络公开资料


但目前东京大学教授相田卓三团队改变了这一现状

有望从根本上解决碎屏问题


图片来源:网络公开资料


该团队研制了一款神奇的玻璃

自我修复

图片来源:Science视频


该玻璃在21℃常温环境下稍微挤压

仅需30S就能立刻粘合在一起

且粘合后2厘米小玻璃可承重300g重量

图片来源:Science视频


该玻璃由低分子量醚-硫脲聚合物TUEG3制成

改材料能同时兼顾自愈能力力学性能

TUEG3分子结构

图片来源:Science视频


为何这款材料能如此神奇?

原因在于聚合物中硫脲基团形成高密度氢键网络

非线性锯齿形氢键阵列并不会引发不需要的结晶

从而使材料整体表现为无定形聚合物

图片来源:Science视频


高密度氢键保证了聚合物的力学性能

测试表明拉伸率393 ± 5% ,弹性模量约为1.4 GPa

TUEG3及对比体系的分子结构及性能表征

图片来源:Science 


且氢键易于断裂和形成

聚合物体系中锯齿形氢键网络结构

图片来源:Science


通过引入可激活氢键对交换的结构元素,

使得聚合物受压即可自愈,无需加热

图片来源:Science视频


基于氢键对交换实现聚合物链滑动

图片来源:Science


因此,TUEG3呈现出完美的自愈合能力

聚合物体系的压缩自修复能力表征

图片来源:Science


对于这款神奇的材料

希望能快速应用于手机屏幕

就再也不用担心碎屏了


图片来源:Science视频



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