中国青年学者一作,最新Nature! 2024年6月22日 上午9:10 • 顶刊 • 阅读 35 第一作者:王美香,Xun Xiao 通讯作者:Michael D. Dickey 通讯单位:北卡罗来纳州立大学 Michael D. Dickey,北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程系教授。 论文速览 玻璃态聚合物(glassy polymers)具有高硬度(约1 GPa 模量)和高强度(10-100 MPa的断裂强度)的优点,被广泛应用于多种消费品,但它们的延展性有限。其中,传统上的方法是通过溶剂膨胀将玻璃态聚合物转化为凝胶,但这会降低其力学性能。 本研究展示了新型的玻璃态凝胶材料(PAA-PP)。通过使用离子液体作为溶剂,能够在保持高自由体积的同时,形成强且丰富的非共价交联,从而在室温下形成既硬且韧、均质的网络结构。测试发现,玻璃凝胶的液体含量超过54 wt%,但其断裂强度(42 MPa)、韧性(110 MJ m-3)、屈服强度(73 MPa)和杨氏模量(1 GPa)都非常高,与传统热塑性塑料相似,但这种材料能够同时承受高达670%的应变并在加热后完全恢复。 图文导读 图1:PAA-PP凝胶的力学性能。 图2:PAA-PP凝胶的表征。 图3:PAA-PP 凝胶的增韧机制。 图4:PAA-PP凝胶的通用策略。 总结展望 本研究开发了新型的玻璃态凝胶材料,该材料结合了玻璃态聚合物的高硬度和高强度以及凝胶的强延展性。通过精确控制离子液体与聚合物链之间的相互作用,实现了材料性能的优化。 这种材料不仅具有高透明度、高粘附性、自修复和形状记忆等特性,还具有出色的热稳定性和电导率,为电子、电池和传感器等领域的应用提供了新的可能性。 研究的数据表明,尽管玻璃态凝胶含有超过54%的液体,但其断裂强度、韧性、屈服强度和杨氏模量与热塑性塑料相当,展现出巨大的应用潜力。 文献信息 标题:Glassy gels toughened by solvent 期刊:Nature DOI:10.1038/s41586-024-07564-0 原创文章,作者:计算搬砖工程师,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/06/22/b7d437e4cd/ 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 打破校史!“双一流”,第一单位发Nature! 2024年5月31日 机器学习,顶刊精选:Nature、ACS Catalysis、JMCA、ACS AMI、ES&T等成果 2023年10月15日 王春生AEM:高性能全固态锂电池的界面设计 2024年3月4日 杨化桂/刘鹏飞/姜政AM:局部畸变Bi2CuO4促进甲酸盐电合成 2022年9月18日 孙宏滨、刘洪阳、马丁Nature子刊:单原子pK完全暴露原子团簇! 2023年10月10日 陈远富/王泽高/贺加瑞ACS Nano: 1T'-MoTe2量子点修饰的3D石墨烯催化性能卓越! 2023年10月31日