• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Forskare upptäcker ny typ av självläkande material

    Övre panel:Optiska mikroskopbilder av skadade (vänster) och reparerade (höger) prover av ett av materialen i luften vid 25 ° C. En film knäcktes av rakbladet och lämnades sedan i luften i 5 minuter för läkning. Bottenpanel:Optiska mikroskopbilder av skadade (vänster) och reparerade (höger) prover av en av filmerna i vatten vid 25 ° C. Filmen knäcktes av ett rakblad och lämnades sedan i vatten i 5 minuter för läkning. Kredit:RIKEN

    En forskargrupp från RIKEN och Kyushu University har utvecklat en ny typ av material, baserad på eten, som uppvisar ett antal användbara egenskaper såsom självläkning och formminne. Anmärkningsvärt, några av materialen kan spontant självläka även i vatten eller sura och alkaliska lösningar. Det nya materialet är baserat på eten, en förening som är källan till mycket av plasten som används idag.

    Material som kan läka sig själv har blivit ett populärt forskningsområde under det senaste decenniet, och en mängd olika material har utvecklats. Dock, de flesta av de självläkande material som hittills rapporterats har förlitat sig på sofistikerade konstruktioner som innehåller kemiska mekanismer i polymernätverk, såsom irreversibel eller reversibel kovalent bindningsbildning, vätebindning, metall-ligand-interaktioner, eller joniska interaktioner. Som ett resultat, de kräver viss yttre stimulans, såsom värme eller tryck, att få dem att läka, och i de flesta fall, de fungerar inte i vatten, sura eller alkaliska lösningar eftersom de kemiska nätverken inte kan överleva sådana förhållanden. Idealet är att skapa ett material som har tillräcklig seghet och självständigt kan läka sig själv under olika förhållanden.

    För den aktuella forskningen, publicerad i Journal of the American Chemical Society , forskarna använde en katalysator baserad på skandium, en sällsynt metall, att skapa polymerer sammansatta av alternerande sekvenser av eten och anisylpropylener och kortare eten-etylensegment genom sampolymerisation av eten och anisylpropylener. Denna nya klass av väldefinierade, funktionaliserade polyolefiner varierade från mjuka viskoelastiska material-material som kan vara både elastiska men också uppvisar vätskeliknande egenskaper-till sega elastomerer, som kan sträckas men återgå till sina ursprungliga former, och styv plast. Elastomersampolymererna var mycket elastiska, och tufft, och visade också en anmärkningsvärd självläkande egenskap, eftersom de autonomt läker sig själva när de utsätts för mekanisk skada, inte bara i en torr miljö utan också i vatten och vattenhaltiga syror och alkaliska lösningar, utan behov av någon yttre energi eller stimulans.

    Kredit:RIKEN

    Enligt Zhaomin Hou från RIKEN Center for Sustainable Resource Science och RIKEN Cluster for Pioneering Research, som ledde forskargruppen, "Vi hade lärt oss från vårt tidigare arbete att en skandiumkatalysator skulle vara ett användbart sätt att skapa sampolymerer av eten och anisylpropylener, men vi blev förvånade över de speciella egenskaper som denna klass av material uppvisade. Vi ser fram emot att arbeta för att hitta applikationer för dessa olika filmer, som enkelt kan tillverkas av eten och andra olefiner. "

    a. En film klipptes till en RIKEN -logotyp och målades, (permanent form vid 20 ºC). b. Det RIKEN-formade provet deformerades vid 50 ° C och den deformerade tillfälliga formen fixerades genom kylning till 20 ºC. c. Den deformerade tillfälliga formen placerades i ett 50 ° C-vattenbad. d. Den permanenta (ursprungliga) formen utvanns inom 5 sekunder i vattenbadet vid 50 ° C. Kredit:RIKEN




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com