研究人员创造出具有橡胶般弹性的形状记忆气凝胶

2021-04-25 06:42:06 46

   【据密苏里科技大学官网5月2日报道】聚合气凝胶是联合了某些最理想的材料特性的纳米多孔构造材料,例如柔韧性和机械强度。关于这种目前世界上最前沿的轻质材料来说,进一步从材料本身停止材料特性的进步简直是不可能的。但是,来自密苏里科技大学的化学家们,制备得到了具有橡胶般弹性的气凝胶,可以实现“形状记忆”。

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  气凝胶是通过用二氧化硅,金属氧化物或聚合物凝胶中的气体替代液体溶剂而产生的。它们可用在各类产品中,从海底石油管道的绝缘隔热材料到NASA太空任务中使用的各类隔热材料。
 
  “我们创造的特定类型的聚亚胺酯气凝胶具有超强弹性,这意味着它们可以在向任何方向弯曲或被压扁后,依然恢复到原来的形状。”密苏里科技大学化学教授、项目主管钻研员Nicholas Leventis博士表示。“我们的这种超强弹性气凝胶不同于橡胶,因为它们可以按照指令回到某种特定的形状,也就是表现出强烈的形状记忆特性,这意味着它们在变形和冷却后,可永远坚持变形后的形状。”
 
  “但是,当温度上升到室温时,他们就恢复成原来的未变形形状。形状记忆效应的概念并不新颖,形状记忆合金和聚合物在多年前已经被熟知。但是,形状记忆气凝胶是轻质材料中尚待开发的领域。
 
  Leventis和他的团队通过塑造可以模拟协调肌肉功能的“仿生手”,展示了这种气凝胶的共同的性质。这种气凝胶手可以灵敏的抓取铅笔。
 
  Levantis说:“我们相信这项工作已经产生了气凝胶领域的‘圣杯’。未来我们会看到很多这些气凝胶的仿生应用,它们的灵敏性与弹性相联合,大大进步了其可能使用的范围。”(中国航空工业开展钻研中心 陈济桁)


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