因此,研究人員提出一種可以同時提升材料自愈合性能和力學性能的分子策略——基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體。游正偉告訴《中國科學報》,基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體中同時存在動態共價鍵(肟氨酯鍵)和動態非共價鍵(金屬配位鍵和氫鍵),其中銅離子的配位作用是關鍵:配位產生的動態交聯顯著增強了材料的力學性能;同時,銅離子的配位提升了肟氨酯鍵的動態性,材料表現出更優的自愈合性能。
蘇州大學教授鮑曉光團隊通過密度泛函理論計算解釋了其中的分子機制。三種動態鍵的協同作用使得材料具有一系列優異的性能。同時,基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體在室溫下可以自發自愈,即時自愈強度超過所有同類材料的原始強度。
游正偉表示,該工作提出的利用金屬配位作用來同時提升力學和自愈合性能的策略,可以拓展到其他金屬離子和動態鍵體系,為研制高性能的自愈合材料提供了全新的思路。
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