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前沿 | 集强韧、自修复、防伪于一体的多功能材料,为你的手机屏幕“保驾护航”

2019-06-23 04:00 记者观察网 点击次数 :

材料在使用过程中,时常受到外力的拉伸/压缩、摩擦、刮擦或穿刺等机械伤害,严重影响其使用寿命,甚至丧失功能,带来严重的安全隐患。


前沿 | 集强韧、自修复、防伪于一体的多功能材料,为你的手机屏幕“保驾护航”


自然界为人们提高材料抵抗外界伤害能力提供了重要启迪,很多生物组织具有强韧、力学梯度、自修复、荧光等防护性能,使其能够在恶劣环境中生存。由于这些防护性能相互独立,通常由不同化学结构设计实现,因此现有的防护材料构造技术所实现的防护性能比较单一,大大限制了材料的综合防护性能和应用范围。

东华大学游正伟教授研究团队据此提出了利用多反应性基团在一个材料里构筑多重防护性能的新思路,将具有室温可逆动态裂解、金属配位、光解等多重反应性的丁二酮肟氨酯基团引入到聚氨酯材料中,获得了同时具有强韧、力学梯度、室温自修复、荧光性能多合一的防护材料。


前沿 | 集强韧、自修复、防伪于一体的多功能材料,为你的手机屏幕“保驾护航”

多功能防护材料的构建过程


基于上述材料,研究团队构建了一张超级防护膜,该膜展现出了快速的表面划痕自修复能力、优异的抵抗牙签等尖锐物体穿刺的能力、荧光防伪性能,以及对塑料的无缝贴合能力。该膜潜在应用于电脑、手机、证书等贵重物品的防护。


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集快速室温自修复、耐穿刺、强粘合、荧光防伪于一体的多功能防护膜


这项工作初步展现了聚肟氨酯的多重反应性、优异的性能和潜在应用,其还可以进一步深入、衍生,获得一系列新颖的材料。比如近期该团队通过深入研究金属离子对上述丁二酮肟氨酯的配位作用,通过铜离子配位既提高了材料的力学性能,同时促进肟氨酯基团的动态交换反应,提升了材料的室温自修复性能。

同时值得一提的是,该研究工作涉及的核心原料(丁二酮肟、异氰酸酯)为廉价易得的工业品,可以通过简便的一步法构建聚氨酯材料,也可以通过合理的设计引入到其它材料中,研制一系列功能材料,具有广阔的应用前景。


论文题目:Biomimeticmaterials with multiple protective functionalities

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201901058



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(责任编辑:主编)
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