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新型“分子阻塞”凝胶 保护鸡蛋从1米掉下不破裂
发布者: 张彦峰 | 2023-10-17 | 17216

科技日报讯 (记者史俊斌 通讯员崔可嘉)记者10月15日从西安交通大学获悉,该校化学学院“智能高分子”团队吴宥伸副教授和张彦峰教授等提出了“分子阻塞”超分子机制,设计并制备了系列新型“分子阻塞”凝胶。相关研究成果近期发表于《先进材料》期刊。

  近年来,凝胶材料因具有灵活的力学特性与丰富的功能,受到极大关注。然而,凝胶材料面临着溶剂易迁移、稳定性低的瓶颈问题。吴宥伸和张彦峰从机械互锁超分子原理中汲取灵感,提出了“分子阻塞”超分子机制,利用溶剂分子与交联网状结构之间的尺寸差异带来的阻滞,有效抑制溶剂在凝胶内的迁移。通过设计和合成分子尺寸超过1.4纳米的液态支链柠檬酸酯,并将这种大体积分子作为溶剂与交联聚脲原位聚合,制备获得系列新型“分子阻塞”凝胶。

  吴宥伸介绍,“分子阻塞”凝胶具有可与普通聚合物或弹性体相媲美的卓越稳定性,可储存10个月而无任何形貌或力学性能改变,并能耐受高温烘烤,保持质量和性能稳定。特别是其杨氏模量能够在1.3吉帕至30千帕的大范围内连续调控,变化幅度创纪录地达到了4.3万倍,有效覆盖了现有交联树脂、塑料、弹性体和凝胶的范围。该材料具有高阻尼、抗冲击特性,最大阻尼系数达1.9。新型“分子阻塞”凝胶可有效保护鸡蛋从1米高处掉落而不发生破裂,在诸多领域具有重要应用潜力。

 

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