福音!四川大學(xué)開(kāi)發(fā)出可自愈橡膠材料
在高速公路上,機(jī)動(dòng)車因爆胎引發(fā)的事故屢見(jiàn)不鮮,如何減少爆胎避免重大車禍,一直為人所關(guān)注。
近日,四川大學(xué)客座教授吳金榮聯(lián)合哈佛大學(xué)博士后研究員蔡立恒,研發(fā)出一種與天然橡膠相當(dāng)?shù)目勺晕倚迯?fù)的新型“自愈”橡膠,或許可在未來(lái)應(yīng)用于汽車輪胎。
采用這種橡膠,輪胎爆胎后可以在機(jī)動(dòng)車行進(jìn)中自我修復(fù),并像天然橡膠一樣強(qiáng)韌,極大提高機(jī)動(dòng)車的整體安全,并有助于減少交通事故。
據(jù)悉,哈佛技術(shù)開(kāi)發(fā)辦公室已經(jīng)為其提交了專利申請(qǐng),目前正在積極尋求商業(yè)化機(jī)會(huì)。
據(jù)吳金榮介紹,此前哈佛大學(xué)約翰?保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱SEAS)的研究人員已開(kāi)發(fā)了一種自愈水凝膠,通過(guò)摻入水來(lái)促進(jìn)可逆鍵的愈合。
干燥材料如橡膠的工程自愈性能卻很難實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗鼈兪怯捎谰霉矁r(jià)鍵連接的聚合物制成,共價(jià)鍵雖然非常強(qiáng)大,但一旦破裂,就永遠(yuǎn)不會(huì)重新連接起來(lái)。
為此,吳金榮及兩位同事聯(lián)合哈佛大學(xué)博士后研究員蔡立恒一起,決定研發(fā)一種具有共價(jià)鍵和可逆鍵的混合橡膠。由于這兩種鍵像油和水一樣難以混溶,研究人員開(kāi)發(fā)了一種分子繩來(lái)將它們結(jié)合在一起,允許它們?cè)诜肿映叨壬暇鶆蚧旌?,從而制造出一種透明、堅(jiān)韌、可以“自愈”的橡膠。
“我們使用互相交聯(lián)的隨機(jī)支化聚合物,成功在分子尺度上把氫鍵和共價(jià)鍵 綁 在了一起。這項(xiàng)技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用潛力,例如用于制造可自行修復(fù)的輪胎,受損后無(wú)須立即更換,有助于降低事故風(fēng)險(xiǎn)。”
據(jù)了解,這種新型“自愈”橡膠受到拉力時(shí),會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀紋路,形似裂紋但不會(huì)完全裂開(kāi),保持著一些纖維狀的連接物。網(wǎng)狀紋路能分散拉力,防止材料出現(xiàn)無(wú)法修復(fù)的嚴(yán)重?cái)嗔?。拉力消失后,橡膠會(huì)恢復(fù)原來(lái)的形狀,并保留約30%的抗拉強(qiáng)度。
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