中美合作研制出强韧“自愈”橡胶

 

　　据吴金荣介绍，此前哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(以下简称SEAS)的钻研人员已开发了一种自愈水凝胶，通过掺入水来促进可逆键的愈合。

 

　　枯燥材料如橡胶的工程自愈性能却很难实现，因为它们是由永恒共价键连贯的聚合物制成，共价键尽管十分强大，但一旦破裂，就永远不会从新连贯起来。为此，吴金荣及两位同事结合哈佛大学博士后钻研员蔡立恒一起，决定研发一种具有共价键和可逆键的混合橡胶。由于这两种键像油和水一样难以混溶，钻研人员开发了一种分子绳来将它们结合在一起，允许它们在分子尺度上平均混合，从而制造出一种透明、坚韧、能够“自愈”的橡胶。“我们使用相互交联的随机支化聚合物，成功在分子尺度上把氢键和共价键绑在了一起。这项技术有着宽泛的应用潜力，例如用于制造可自行修复的轮胎，受损后无须立刻更换，有助于降低事故风险。”

 

　　据理解，这种新型“自愈”橡胶受到拉力时，会呈现网状纹路，形似裂纹但不会完全裂开，坚持着一些纤维状的连贯物。网状纹路能分散拉力，防止材料呈现无法修复的严重断裂。拉力消失后，橡胶会恢还原来的形状，并保管约30%的抗拉强度。