西安交大設(shè)計(jì)出系列新型“分子阻塞”凝膠

中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 馮麗）記者日前從西安交通大學(xué)獲悉，該?；瘜W(xué)學(xué)院“智能高分子”團(tuán)隊(duì)吳宥伸副教授和張彥峰教授等提出了“分子阻塞”超分子機(jī)制，設(shè)計(jì)并制備了系列新型“分子阻塞”凝膠。

凝膠材料因具有靈活的力學(xué)特性與豐富的功能，近年來受到極大關(guān)注。然而，凝膠材料面臨著溶劑易遷移、穩(wěn)定性低的瓶頸問題。吳宥伸和張彥峰從機(jī)械互鎖超分子原理中汲取靈感，提出了“分子阻塞”超分子機(jī)制，利用溶劑分子與交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間的尺寸差異帶來的阻滯，有效抑制溶劑在凝膠內(nèi)的遷移。通過設(shè)計(jì)和合成分子尺寸超過1.4納米的液態(tài)支鏈檸檬酸酯，并將這種大體積分子作為溶劑與交聯(lián)聚脲原位聚合，制備獲得系列新型“分子阻塞”凝膠。

據(jù)吳宥伸介紹，“分子阻塞”凝膠具有可與普通聚合物或彈性體相媲美的卓越穩(wěn)定性，可儲存10個(gè)月而無任何形貌或力學(xué)性能改變，并能耐受高溫烘烤，保持質(zhì)量和性能穩(wěn)定。特別是其楊氏模量能夠在1.3吉帕至30千帕的大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)控，變化幅度創(chuàng)紀(jì)錄地達(dá)到了4.3萬倍，有效覆蓋了現(xiàn)有交聯(lián)樹脂、塑料、彈性體和凝膠的范圍。該材料具有高阻尼、抗沖擊特性，最大阻尼系數(shù)達(dá)1.9。“舉個(gè)形象的例子，新型‘分子阻塞’凝膠可有效保護(hù)雞蛋從1米高處掉落而不發(fā)生破裂，在諸多領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。”吳宥伸說。