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天津大學(xué)成功研發(fā)“全天候自愈合材料”

天津日報(bào)2020-06-01

日前,天津大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)“全天候自愈合材料”。該材料性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平,能在嚴(yán)寒、深海和強(qiáng)酸堿等極限條件下快速自愈合,有望成為機(jī)器人、深海探測器和極端條件下各類高科技設(shè)備的“超級(jí)電子皮膚”。相關(guān)成果已經(jīng)在國際權(quán)威期刊《自然•通訊》發(fā)表。

自愈合材料采用先進(jìn)的超分子技術(shù)合成,在電子皮膚、海洋涂料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。但長期以來,現(xiàn)有的自愈合材料一直在極地嚴(yán)寒、深海水下、強(qiáng)酸強(qiáng)堿等條件下表現(xiàn)不佳,如何在極端環(huán)境下快速自我修復(fù)成為了自愈合材料難以逾越的技術(shù)瓶頸。

天津大學(xué)張雷、楊靜團(tuán)隊(duì)利用不同性質(zhì)的親水基團(tuán)與雙硫基團(tuán),成功合成了可在多種極端條件下快速自愈合的彈性體材料,在不借助任何外界能源的條件下,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高彈性、高拉伸性和快速修復(fù)損傷的功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這種新型自愈合材料在室溫下可實(shí)現(xiàn)10分鐘內(nèi)快速愈合,愈合后可承受超過自身重量500倍的重物。在零下40度低溫、過冷高濃度鹽水下甚至在強(qiáng)酸強(qiáng)堿性環(huán)境中都表現(xiàn)出了高效的自愈合性能,堪稱一種優(yōu)異的“全天候”自愈合材料。

“這種新型自愈合材料對(duì)海洋工程、極地、高空、工業(yè)廢水處理等極端環(huán)境作業(yè)具有重要意義�!睆埨捉榻B,“下一步我們計(jì)劃將材料應(yīng)用于電子皮膚傳感器,讓極限環(huán)境下的機(jī)器人能夠感知體表的壓力、水流、溫度等,為先進(jìn)電子設(shè)備打造真正的‘智能皮膚’�!�

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