【导语】荷兰格罗宁根大学研究团队在《Nature Communications》发表新成果,开发出利用受控振荡运动增强分子流动性,实现聚合物玻璃自修复的新方法。这一突破解决了材料科学领域的长期挑战,为坚韧、可持续性材料的广泛应用开辟了新途径。

驾趣智库讯 据外媒报道,荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)研究人员开发出新的聚合物玻璃自修复方法,利用受控振荡运动来增强分子流动性(molecular mobility)并修复裂纹。这项技术旨在应对材料科学领域长期存在的挑战之一,在保持结构完整性的同时提升材料耐久性。这一突破为开发坚韧、可持续性材料提供了新路径,有潜力广泛应用于工业领域。该研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ)发(fā)表(biǎo)于(yú)期(qī)刊(kān)《Nature Communications》。

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(图片来源:nature.com)

聚合物玻璃广泛应用于医疗器械、结构材料及工业管道。但是,这种玻璃存在显著的脆性,易引发裂纹和长期磨损。这要归因于玻璃化转变温度(Tg)以下的低分子流动性。凝胶和橡胶等较软的材料具有灵活的分子结构,可以实现自修复。相比之下,聚合物玻璃的自修复能力则差得多。传统的自修复策略通常需要进行化学修饰或复杂的设计,成本高昂且难以规模化。

在这项研究中,研究人员探讨受控(kòng)振(zhèn)荡(dàng)变(biàn)形(xíng)对(duì)材(cái)料(liào)动(dòng)力(lì)学(xué)行(xíng)为(wèi)的(de)影(yǐng)响(xiǎng)。他(tā)们(men)通(tōng)过(guò)分(fēn)子(zi)动(dòng)力(lì)学(xué)模(mó)拟(nǐ)方(fāng)法(fǎ)发(fā)现(xiàn),这(zhè)些(xiē)变(biàn)形(xíng)能(néng)够(gòu)增(zēng)强(qiáng)裂(liè)纹(wén)表(biǎo)面(miàn)附(fù)近(jìn)的(de)局(jú)部(bù)分(fēn)子(zi)流(liú)动(dòng)性(xìng),在(zài)不(bù)损(sǔn)害(hài)材(cái)料(liào)结(jié)构(gòu)完(wán)整(zhěng)性(xìng)的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià)促(cù)进(jìn)自(zì)修(xiū)复(fù)。