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在紫外線下能自我修復的聚合物

2011/04/22 | | 標籤:

車子的刮痕要怎麼處理?除了重新烤漆,未來或許可以試試這種新的材料。(圖片來源:原文)

自我修復(self-healing)材料是未來的東西,但必定不是在遙遠的未來。舉例來說,NASA就計畫在未來二十年內在飛機機身包覆這種具自我修復性的外殼。美國凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)的研究人員,以及他們在美國和瑞士的夥伴,公開了一種會自我修復的聚合物,在紫外線下只要一分鐘,就會恢復原貌。

這個研究的關鍵在於,找到了透過分子交互作用、可以假裝成一個巨大整體的小聚合物。在超分子聚集體的機制下,這些由小分子組成的聚合物,聚集成類聚合物的長鏈,以金屬離子作為某種「分子黏膠」(molecular glue)。而一般聚合物的構成,是由數千個分子藉由強力的分子鍵組成的超長鏈分子。

藉由金屬離子黏著在一起,這些新的聚合物被稱作「金屬—超高分子聚合物」(metallo-supramolecular polymers),在許多方面都像一般的聚合物那樣作用。但是在密集的紫外線光之下,分子黏膠的作用沒有完成,使得這些材料像液體般流動,並且填滿刮擦處或裂開的地方。將紫外線來源移開,分子黏膠又重新作用,重新將聚合物鏈結起來,並再一次地產生固態的外層。

起初的試驗顯示,研究者可以一直刮擦聚合物塗層表面的同個地方,且會在紫外線照射下一再地修復,看不出任何損傷的痕跡。看看下面的影片吧!

資料來源:Self-Healing Polymer Fixes Itself Under Ultraviolet Light

編譯:cbug


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