双重可逆网络纳米架构技术用于超快的光控制可治愈和坚固的基于聚二甲基烯的复合弹性体
Jianfeng Fan1,2, Weijian Wu1, Xiangliang Zeng1
1Shenzhen Institute of Advanced Electronic Materials, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518055, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 2, 2023
概括
研究人员使用双可逆网络和碳纳米管开发出一种坚固的,自我愈合的聚甲基 (PDMS) 弹性体. 这种材料通过光控制在几秒钟内愈合,为实际应用提供卓越的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发具有高效自我愈合和强大的机械性能的聚二甲基 (PDMS) 弹性体具有挑战性.
- 现有的自我修复材料往往需要数小时的维修,并损害机械强度.
研究的目的:
- 创建基于PDMS的复合弹性体,具有超快的,光控制的自我愈合能力.
- 为了增强机械性能,包括断裂性,屈服强度和伸展性.
主要方法:
- 采用双可逆网络纳米架构设计策略.
- 嵌入了10%重量%的碳纳米管 (CNTs) 用于增强和导热.
- 利用CNT的加热效应,快速修复受损区域.
主要成果:
- 在40秒内实现了超快的光控制自我愈合.
- 开发了一种强硬的复合弹性体,其断裂性为 ≈7.2 MJ m-3 .
- 展现出出色的收益强度 (≈1.1 MPa) 和伸展性 (≈882%).
结论:
- 双重可逆网络策略与CNT相结合,使PDMS弹性体能够快速,高效地自我修复.
- 与现有基于PDMS的材料相比,开发的材料表现出卓越的自我愈合性能.
- 潜在的应用包括远程防冰/脱冰材料和其他先进的功能材料.
