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科學(xué)家尋找到新的方法來提高彈性體的堅(jiān)韌性
2014-04-15  來源:中國(guó)聚合物網(wǎng)

  由于一項(xiàng)新的研究,被稱作彈性體的減震材料或可在從自行車座椅到輪胎等應(yīng)用中找到更廣泛的用途。彈性體是在工業(yè)中被廣泛使用的橡膠樣材料,這是因?yàn)樗鼈兡茉谑艿絼×遗で蠡貜?fù)到其原先的形狀。換言之,它們能吸收機(jī)械能并能在不破裂的情況下變形。大多數(shù)的未填充的彈性體——即那些沒有第二種較硬材料顆粒的彈性體——會(huì)缺乏機(jī)械強(qiáng)度,然而,雖然填充會(huì)讓它們變得更堅(jiān)韌,但它也會(huì)限制它們的應(yīng)用,因?yàn)樗鼈儠?huì)變得更難加工。科學(xué)家們?cè)诖颂岣吡藦椥泽w的堅(jiān)韌性而無需填充它們,從而創(chuàng)制了顯示高強(qiáng)度的樣品。過去,科學(xué)家們?yōu)榱俗龅竭@一點(diǎn)已經(jīng)嘗試了許多不同的策略。

      如今,求助于一種用于強(qiáng)化水凝膠的方法,Etienne Ducrot及其同事取得了進(jìn)展。水凝膠可通過將2種不同的多聚物網(wǎng)絡(luò)放入其中而得以強(qiáng)化;其中一種多聚物網(wǎng)絡(luò)可消散能量,而另一種多聚物網(wǎng)絡(luò)則可讓材料在被扭曲之后回復(fù)到其正常的結(jié)構(gòu)。通過犧牲第一種多聚物網(wǎng)絡(luò)的鍵合力,該水凝膠的堅(jiān)韌度得到提高;而第二種多聚物網(wǎng)絡(luò)因?yàn)樵谕ㄐ袝r(shí)會(huì)遭遇較少的扭曲而能專注于反彈。Ducrot及其同事將這種雙多聚物網(wǎng)絡(luò)方法用于彈性體。他們創(chuàng)制了第一種多聚物網(wǎng)絡(luò)并在其周圍構(gòu)建第二種多聚物網(wǎng)絡(luò)之前對(duì)其進(jìn)行了預(yù)拉伸。另外,通過從當(dāng)它們的鍵合斷裂時(shí)會(huì)發(fā)光的分子來構(gòu)建第一種多聚物網(wǎng)絡(luò),他們能夠在某個(gè)樣本被拉伸到失效時(shí)對(duì)該多聚物網(wǎng)絡(luò)的斷裂進(jìn)行跟蹤。Ducrot及其同事的研究工作可能會(huì)為研發(fā)新的類別的堅(jiān)韌彈性體鋪設(shè)了道路。一篇《觀點(diǎn)欄目》文章提出了更多的見解。

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