关灯
请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

[话题] “超级果冻”材料可抗汽车碾压

[复制链接]
yexuqing 发表于 2021-11-25 11:34:08 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
“超级果冻”材料可抗汽车碾压2021-11-25 来源: 科技日报 张梦然
【字体:大 小】

“超级果冻”材料可抗汽车碾压

“超级果冻”材料可抗汽车碾压
语音播报

“超级果冻”材料可抗汽车碾压

“超级果冻”材料可抗汽车碾压



  英国剑桥大学研究人员开发了一种柔软而坚固的新材料,外观和感觉就像软软的果冻,但其可承受相当于大象站在上面的重量,在压缩时就像一块超硬、防碎的玻璃。其还可完全恢复到原来的形状,即使其80%的成分是水。
  无论是软的还是硬的、脆的还是强的,材料的行为方式取决于其分子结构。有弹性的橡胶状水凝胶具有许多有趣的特性,如韧性和自愈能力,使其成为研究的热门主题,但制造能够承压而不破碎的水凝胶是一个挑战。
  该新材料的非水部分是聚合物网络,通过控制材料机械性能的可逆开/关相互作用保持在一起。这是第一次将如此显著的抗压性融入软材料中。研究人员称,玻璃状水凝胶的成功研制,开启了高性能软材料领域的新篇章。
  该研究的第一作者、剑桥大学化学系黄泽欢(音译)博士说,为了制造具有所需机械性能的材料,研究人员使用了可逆交联剂。
  研究团队使用称为葫芦脲的桶状分子来制造可以承受压缩的水凝胶。葫芦脲就是一种交联分子,它将两个客体分子固定在其空腔中,就像一个分子“手铐”。研究人员设计的客体分子在空腔内停留的时间比正常情况长,这使聚合物网络保持紧密连接,使其能够承受压缩。
  研究人员表示,在80%的水含量下,一般认为它会像水气球一样破裂,但事实并非如此,它仍保持完整并承受巨大的压力。研究还发现,简单地改变“手铐”内客体分子的化学结构,就可轻松控制抗压强度。
  为了制造类似玻璃的水凝胶,研究团队为“手铐”选择了特定的客体分子。改变“手铐”内客体分子的分子结构使材料的动力学显著“减慢”,最终水凝胶的机械性能从橡胶状变至玻璃状。
  “超级果冻”具有广泛的潜在应用,包括柔性机器人、生物电子学,甚至作为用于生物医学的软骨替代品。在演示中,这种“超级果冻”材料可在汽车碾压后也幸存下来。研究人员还制作了一个水凝胶压力传感器,用于实时监测人体运动,包括站立、行走和跳跃。
  目前,研究人员正在与工程和材料科学家合作,进一步开发这些材料以用于生物医学和生物电子学。相关研究成果公布在《自然·材料》上。




[发帖际遇]: yexuqing 捡了钱没交公 盟币 降了 2 元 . 幸运榜 / 衰神榜
回复 送花

使用道具 举报

 
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 微信登录

本版积分规则


-1228威望

57120盟币

3734关注

7456粉丝

53174帖子

排行榜
作者专栏
关闭

站长推荐上一条 /1 下一条

登录后可将在线时长兑换成盟币 ,连续在线 [1] 小时后,每小时 [0.5] 盟币.
×

你已累计兑换次数 0

你已累计兑换积分 0盟币

关注我们:微信订阅号

官方微信

APP下载

全国服务热线:

4000-000-000

公司地址:

运营中心:

邮编:

Copyright   ©2005-2020  科学网Powered by©Kxue.net    ( 粤ICP备14074656号-1 )|网站地图