新しいポリマーは、筋肉のように機械的ストレスに反応します

筋肉などの生体組織の重要な能力は、自己治癒と自己強化です。それ

～によって引き起こされる損傷に反応して発生します外力によって。ほとんどの人工ポリマーは、十分な機械的ストレスを受けると不可逆的に分解するため、人工臓器の製造などにはあまり有用ではありません。しかし、機械的応力に化学的に反応するポリマーを作成し、そのエネルギーを使用して特性を改善できたらどうでしょうか? 

で発表された最近の研究では、アンゲヴァンテケミー国際版、東工大の科学者グループ日本の山形大学研究所と相模化学研究所は、バルク自己強化物質の分野で大きな進歩を遂げました。彼らの新しいポリマーは、筋肉とほぼ同じように機械的ストレスに応答します。

合成セグメントポリウレタン（SPU）、ジフルオレニルスクシノニトリル（DFSN）部分とメタクリロイル基を含む。得られたエラストマーはピンク色のシアノフルオレンラジカルを形成し、圧縮または伸長すると色が変化しました。これは、バルクフィルムを伸縮させることによってのみ達成される力による架橋反応の最初の例です。クレジット：東京工業大学

チームはセグメント化されたポリウレタンを作成しましたハードおよびソフト機能セグメントを備えたポリマー鎖。ソフトセグメントには「最も弱いリンク」として機能するDFSN分子が含まれており、両方の半分が単一の共有結合で接続されています。ソフトセグメントの側鎖はメタクリロイル単位で終わります。ポリマーが単純な圧縮や張力などの機械的ストレスを受けると、DFSN 分子は 2 つの等しいシアノフルオレン (CF) ラジカルに分割されます。これらの CF ラジカルは、DFSN とは異なり、ピンク色に見えるため、損傷を視覚的に検出しやすくなります。

前例のない開発に成功しました色の変化、蛍光および自己強化能力を示す機械的に反応性のポリマー。これは、メカノケミストリーの基礎研究とその材料科学への応用における大きな進歩です。

大塚英之教授が研究を主導

開発されたポリマーの魅力的な特性と機能性は、たとえば、直感的な損傷の検出や適応材料の作成に役立ちます。

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