Video Experimental Relacionado
Updated: Feb 12, 2026
06:44
From Molecules to Materials: Engineering New Ionic Liquid Crystals Through Halogen Bonding
Published on: March 24, 2018
69.7K
Materiales poliméricos supramoleculares de unión cuadruple H como sustratos para electrodos de película delgada
Xuzhou Yan1, Zhiyuan Liu2, Qiuhong Zhang1,3
1Department of Chemical Engineering , Stanford University , Stanford , California 94305 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|March 30, 2018
Resumen
Desarrollamos nuevos materiales poliméricos supramoleculares (SPM, por sus siglas en inglés) que son elastómeros altamente elásticos, resistentes y autocurativos. Estos materiales blandos avanzados permiten una electrónica flexible superior y sensores médicos.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Química de los polímeros
- Física de la materia blanda
Sus antecedentes:
- Los materiales poliméricos supramoleculares (SPM) ofrecen propiedades sintonizables a través de interacciones no covalentes.
- El desarrollo de elastómeros con alta capacidad de estiramiento, resistencia y autocuración sigue siendo un desafío importante.
- Los sustratos electrónicos flexibles existentes a menudo carecen de la robustez mecánica y las propiedades de autocuración requeridas para aplicaciones avanzadas.
Objetivo del estudio:
- Diseñar y sintetizar nuevos materiales poliméricos supramoleculares (SPM) con propiedades mecánicas mejoradas.
- Investigar las relaciones estructura-propiedad de los SPM basados en cadenas poliméricas blandas y enlaces cruzados de enlace cuádruple de hidrógeno.
- Evaluar el rendimiento de los SPM como sustratos para electrodos de película delgada estirables y autocurativos.
Principales métodos:
- Diseño químico de novo y síntesis de SPM (SPM-1-3) mediante polimerización por condensación.
- Incorporación de cadenas blandas de politetrametileno glicol/tetraetileno glicol y enlaces cruzados de enlace cuadruplo de hidrógeno.
- Caracterización de las propiedades mecánicas (estirabilidad, tenacidad, autocuración) y rendimiento del electrodo en sustratos SPM.
Principales resultados:
- Los SPM exhiben una combinación de alta extensibilidad (hasta 17,000% de deformación), dureza (energía de fractura ~ 30,000 J/m2) y autocuración.
- SPM-2 demuestra un rendimiento superior en comparación con los elastómeros y hidrogeles resistentes existentes.
- Los electrodos de película delgada de oro fabricados en sustratos SPM muestran una excelente conductividad, extensibilidad (~ 400%), insensibilidad a las fracturas, autocuración y adhesión.
Conclusiones:
- Los SPM desarrollados representan una nueva clase de materiales blandos avanzados con propiedades mecánicas excepcionales.
- Estos SPM proporcionan una plataforma versátil para la electrónica flexible de próxima generación y los dispositivos biointegrados.
- Los hallazgos allanan el camino para materiales blandos inteligentes con mayor durabilidad y funcionalidad.
Videos de Conceptos Relacionados
02:43Peptide Bonds
83.5K
A peptide bond covalently attaches amino acids through a dehydration reaction. One amino acid's carboxyl group and another amino acid's amino group combine, releasing a water molecule. The resulting bond is the peptide bond. The products that such linkages form are peptides. As more amino acids join this growing chain, the resulting chain is a polypeptide. Each polypeptide has a free amino group at one end. This end has the N-terminal, or the amino-terminal, and the other end has a free...
83.5K
01:34Crossing Over
172.3K
Unlike mitosis, meiosis aims for genetic diversity in its creation of haploid gametes. Dividing germ cells first begin this process in prophase I, where each chromosome—replicated in S phase—is now composed of two sister chromatids (identical copies) joined centrally.
The homologous pairs of sister chromosomes—one from the maternal and one from the paternal genome—then begin to align alongside each other lengthwise, matching corresponding DNA positions in a process...
The homologous pairs of sister chromosomes—one from the maternal and one from the paternal genome—then begin to align alongside each other lengthwise, matching corresponding DNA positions in a process...
172.3K
02:49Bond Energies and Bond Lengths
31.6K
Stable molecules exist because covalent bonds hold the atoms together. The strength of a covalent bond is measured by the energy required to break it, that is, the energy necessary to separate the bonded atoms. Separating any pair of bonded atoms requires energy — the stronger a bond, the greater the energy required to break it.
31.6K
02:32Bonding in Metals
52.8K
Metallic bonds are formed between two metal atoms. A simplified model to describe metallic bonding has been developed by Paul Drüde called the “Electron Sea Model”.
52.8K
00:42Ionic Bonds
131.9K
Overview
When atoms gain or lose electrons to achieve a more stable electron configuration they form ions. Ionic bonds are electrostatic attractions between ions with opposite charges. Ionic compounds are rigid and brittle when solid and may dissociate into their constituent ions in water. Covalent compounds, by contrast, remain intact unless a chemical reaction breaks them.
Opposing Charges Hold Ions Together in Ionic Compounds
Ionic bonds are reversible electrostatic interactions between ions...
When atoms gain or lose electrons to achieve a more stable electron configuration they form ions. Ionic bonds are electrostatic attractions between ions with opposite charges. Ionic compounds are rigid and brittle when solid and may dissociate into their constituent ions in water. Covalent compounds, by contrast, remain intact unless a chemical reaction breaks them.
Opposing Charges Hold Ions Together in Ionic Compounds
Ionic bonds are reversible electrostatic interactions between ions...
131.9K
02:46Covalent Bonding and Lewis Structures
62.8K
Compared to ionic bonds, which results from the transfer of electrons between metallic and nonmetallic atoms, covalent bonds result from the mutual attraction of atoms for a “shared” pair of electrons.
62.8K