多網絡彈性體力化學取得新進展

发布日期:2019-08-15     浏览次数:次   

我院翁文桂教授課題組在多网络弹性体力化学方面取得新进展,相关成果以“Mechanochromism and optical remodeling of multi-network elastomers containing anthracene dimers”爲題于2019730日在線發表于Chemical ScienceDOI: 10.1039/C9SC02580D)。

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聚合物網絡軟物質材料在可穿戴電子、軟機器人、組織工程等領域具有廣泛的應用。在衆多的應用中,都對聚合物網絡的強度和韌性提出了較高的要求。但是基于常規共價交聯的聚合物網絡通常難以兼具強韌性能。多網絡方案是一個同時提升聚合物強度和韌性的有效手段。目前被廣泛接受的多網絡增韌機理是其中的預拉伸網絡受力發生斷裂而産生能量耗散作用。然而,在已有的共價多網絡材料中,預拉伸網絡一旦發生斷裂,就無法恢複,導致材料在使用過程中不斷變質而失效。重新生成預拉伸網絡能否以及如何重塑材料性能至今仍未知。

課題組首次开发了一类以蒽二聚体力敏团作为预拉伸网络交联剂的多网络弹性体材料。其中,蒽二聚体力敏团具有优异的力敏性,在机械力作用下发生蒽二聚体向蒽单体的转变提供韧性。特别是,力活化生成的蒽单体具有强荧光,可以感应应力和反馈破坏程度。力活化生成的蒽单体还可以光致二聚而进行网络重塑。这是有关共价多网络可逆性的首次尝试,研究还证明了蒽单体即使完全光致二聚多网络的结构和性能也无法完全恢复,这一发现对共价多网络的可逆性研究走出关键的一步。本论文工作对多网络弹性体材料的发展及其力学性能分子机理的理解具有重要的意义。

该研究的实验工作主要由翁文桂課題組2016级硕士生曾德智(现就职于中国葛洲坝集团绿园科技有限公司)完成,并得到課題組潘亦菲、唐睿以及法国ESPCI陳銀軍博士的協助。研究工作由翁文桂組織發起、設計並統籌管理,張歡博士全程參與實驗管理、實驗設計和數據分析,並主筆撰寫論文初稿;英國利物浦大學Roman Boulatov教授和法國ESPCI Costantino Creton教授提供了有益建議並參與了論文的撰寫和修改。研究工作得到國家自然科學基金委(項目批准號:2157410821774106)等資助。

論文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc02580d#!divAbstract


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