据最新一期《天然·资料》报导,美国研究人员现已发明出一种可拉伸且十分坚韧的新资料。新资料归于更广泛的离子凝胶类别,离子凝胶是一种聚合物网络,含有在室温下呈液态的盐,这些盐被称为离子液体。
北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程教授迈克尔·迪基及其合作者制作出了挨近70%的液体离子凝胶,其具有杰出的机械功用。它们十分坚韧,变形时很难折断,它们也易于制作和加工,并且可3D打印出来。
“水凝胶是一种适当遍及的含水聚合物网络。”迪基说,“例如,隐形眼镜是水凝胶。可是离子凝胶比水凝胶有一些优势。离子液体不会像水相同蒸腾,因而不必忧虑离子凝胶会变干。离子凝胶还具有电和热稳定性,且导电杰出。”
为了制作新的离子凝胶,研究人员从聚丙烯酸(常用于婴儿尿布)和聚丙烯酰胺(常用于隐形眼镜)单体开端,运用紫外线将它们共聚在离子液体溶液中。换句话说,他们将聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的成分放入离子液体中,然后用光照耀它,然后制作出一种包括单体和离子液体自身的共聚物。
迪基表明,终究成果显着优于两种资料的平均值,这就像“1+1得到了10”,制成的凝胶具有聚丙烯酸的拉伸性,乃至强过聚丙烯酰胺。就耐性而言,它比软骨要好。但离子凝胶和水凝胶之间的差异使其有利于不同的运用。
此外,迪基团队发明的离子凝胶还具有自愈和形状回忆特性。可将两片离子凝胶粘在一同后加热,从头构成结实的粘合。相同,也可将离子凝胶变形为暂时的新形状,受热时又会康复到本来的形状。所需的热量取决于期望资料“愈合”或康复其正常形状的速度。当暴露在60摄氏度的温度下时,这些动作只需几十秒。
据最新一期《天然·资料》报导,美国研究人员现已发明出一种可拉伸且十分坚韧的新资料。新资料归于更广泛的离子凝胶类别,离子凝胶是一种聚合物网络,含有在室温下呈液态的盐,这些盐被称为离子液体。
北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程教授迈克尔·迪基及其合作者制作出了挨近70%的液体离子凝胶,其具有杰出的机械功用。它们十分坚韧,变形时很难折断,它们也易于制作和加工,并且可3D打印出来。
“水凝胶是一种适当遍及的含水聚合物网络。”迪基说,“例如,隐形眼镜是水凝胶。可是离子凝胶比水凝胶有一些优势。离子液体不会像水相同蒸腾,因而不必忧虑离子凝胶会变干。离子凝胶还具有电和热稳定性,且导电杰出。”
为了制作新的离子凝胶,研究人员从聚丙烯酸(常用于婴儿尿布)和聚丙烯酰胺(常用于隐形眼镜)单体开端,运用紫外线将它们共聚在离子液体溶液中。换句话说,他们将聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的成分放入离子液体中,然后用光照耀它,然后制作出一种包括单体和离子液体自身的共聚物。
迪基表明,终究成果显着优于两种资料的平均值,这就像“1+1得到了10”,制成的凝胶具有聚丙烯酸的拉伸性,乃至强过聚丙烯酰胺。就耐性而言,它比软骨要好。但离子凝胶和水凝胶之间的差异使其有利于不同的运用。
此外,迪基团队发明的离子凝胶还具有自愈和形状回忆特性。可将两片离子凝胶粘在一同后加热,从头构成结实的粘合。相同,也可将离子凝胶变形为暂时的新形状,受热时又会康复到本来的形状。所需的热量取决于期望资料“愈合”或康复其正常形状的速度。当暴露在60摄氏度的温度下时,这些动作只需几十秒。
迪基称:“咱们很快乐运用广泛可用的聚合物制作出具有真实杰出功用的东西,其十分简单制作,仅需照亮它,并且可通过操控共聚过程中的成分份额来调整离子凝胶的特性。”(记者张梦然)
咱们对水凝胶这样一种资料已不再生疏。尿布、面膜,还有做B超时医师涂改在皮肤外表的耦合剂,都是一种水凝胶。和水凝胶相同,离子凝胶也是一种聚合物网络,通常是由高分子有机聚合物和可电解为离子的盐类电解质资料混合而成。此次,科研人员从两种单体中提取相应成分,放入离子液体,制作出了一种共聚物。它结合了两种单体的长处,乃至体现得比它们更好。离子凝胶可根据运用场景拓展出不同功用,它可被用于柔性电子、仿生机器人和医疗健康等多种范畴。