Den nye polymeren reagerer på mekanisk stress nesten som muskler

En viktig evne til biologisk vev som muskler er selvreparasjon og selvforsterkning.Det

oppstår som svar på skade forårsaket av eksterne krefter.De fleste menneskeskapte polymerer blir irreversibelt ødelagt under tilstrekkelig mekanisk stress. Dette gjørMen hva om det var mulig å lage polymerer som reagerer kjemisk?og brukt denne energien til å forbedre sine egenskaper? 

I en fersk studie publisert iAngewandte Chemie International Edition, en gruppe forskere fra Tokyo Institute of Technology, Yamagata University og Sagami Institute of Chemical Research, Japan, har gjort betydelige fremskritt innen bulk selvherdende stoffer. Deres nye polymerDen reagerer på mekanisk stress nesten som muskler.

Syntetiserte segmenterte polyuretaner (SPU),inneholder di-fluorenyl succinonitril (DFSN) -deler og metakryloylgrupper. De resulterende elastomerer dannet rosa cyanofluorenradikaler og endret farge når de komprimeres eller strekkes. Dette er det første eksemplet på kraftinduserte tverrbindingsreaksjoner som bare oppnås ved å strekke eller trekke sammen en bulkfilm. Kreditt: Tokyo Tech

Teamet opprettet segmenterte polyuretanpolymerkjeder med stive og myke funksjonelle segmenter.De myke segmentene inneholder DFSN-molekyler som fungerer som deres "svakeste ledd", med begge halvdeler forbundet med en enkelt kovalent binding.Sidekjedene til de myke segmentene avsluttes i metakryloylforbindelser.mekanisk stress, for eksempel enkel kompresjon eller strekking, er DFSN-molekylet delt inn i to like cyanofluorenradikaler (CF).Disse CF-radikalene, i motsetning til DFSN, tar på seg en rosa farge, noe som gjør atDet er lett å visuelt oppdage skade.

Vi har utviklet oss uten sidestykkemekanisk reaktive polymerer som viser fargeendring, fluorescens og selvforsterkende evne. Dette er en betydelig fremgang i grunnleggende forskning innen mekanikkjemi og dets anvendelser innen materialvitenskap.

Prof. Hideyuki Otsuka, som ledet studien

De attraktive egenskapene og funksjonaliteten til de utviklede polymerene er nyttige, for eksempel for intuitiv deteksjon av skader og fremstilling av adaptive materialer.

Les mer

Se på et bilde på 8 billioner piksler av Mars

Forskere har utviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hva er essensen av "teorien om alt"?

Forskere har funnet bevis på at avl av moderne mennesker med neandertalere

Mekanokjemi er en gren av kjemi som studerer endring i egenskapene til stoffer og deres blandinger, så vel som fysisk-kjemiske transformasjoner under mekanisk stress, under deformasjon, friksjon og sjokkkompresjon.