新的聚合物显示出变色和自我加强的能力

在东京工业大学（东京技术），研究人员创造了一种新的聚合物，其特性在暴露于机械应力时变化显着变化。

当机械反应聚合物以体块形式存在时，即使在简单的拉伸或压缩下，也会表现出自增强、变色和荧光能力。这项研究的基本成果在力学化学领域是无可比拟的，并为材料科学领域的一些应用打开了大门。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

像肌肉这样的生物组织表现出显着且重要的自我强化和愈合的潜力，以应对外力损伤。相比之下，大多数人造聚合物在足够的机械应力下不可逆转地破裂，这使得它们对一些关键应用诸如制造人工器官的制造而言呈现不太有益。

但是，如果可以开发出能对机械刺激产生化学反应并利用能量改善其性能的聚合物呢?

这一目标是非常难以实现的，在机械化学领域被审查。在发表的新研究中Angewandte Chemie国际版一组来自东京工业大学、山形大学和日本相模化学研究所的研究人员在研究大块自增强聚合物方面取得了令人瞩目的进展。

领导这项研究，Hideyuki Otsuka教授解释了动机如下：

进一步进一步开发优雅散装系统，其中力诱导的反应导致机械性能明显变化将代表机械化学，聚合物化学和材料科学的游戏变化前进欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球。

大冢秀幸，东京工业大学教授

它们通过浓缩二氟苯琥珀腈（DFSN）来实现它们的目标，这是“机械核心”或响应机械应力的分子。

研究人员开发了具有软、硬功能段的分段聚氨酯聚合链。软段包括DFSN分子，它是“最薄弱的一环”，它的两个半部分都由一个共价键连接。软段的侧链上覆盖甲基丙烯酰单元。

当施加到聚合物上的机械应力，如简单的延伸或压缩时，DFSN分子破裂成两个等于氰氟（CF）基团。与DFSN相比，这些激进型在粉红色上变粉色，这使得在视觉上轻松检测到任何机械损坏。

具体地，CF自由基倾向于与其他聚合物的侧链处的甲基丙烯酰基单元反应。这使得各种聚合物在称为交联的过程中彼此化学结合。通过这种现象，随着聚合物转化更具化学交织，散装材料的总体强度最终增加。

研究人员实验证明，当在分段的聚合物样品上进行更多的压缩循环时，这种化学交联效果变得更加明显。这是因为更多的DFSN分子被崩解成CF自由基。

研究人员开发了新开发的分段聚合物的轻微变体，不仅是粉红色，而且在用紫外线照射并施加机械力时也显示出荧光。当研究人员试图更精确地测量由机械应力引起的损坏程度时，这种功能非常有用。

所开发的聚合物具有吸引人的特性和功能，例如，有助于直观的损伤检测和适应性材料的开发。欧洲杯足球竞彩

Otsuka对该研究的结果感到兴奋：

我们成功开发了前所未有的力学性聚合物，其表现出颜色变化，荧光和自我加强能力，标志着通过简单地通过散装膜的延伸或压缩而实现的力引起的交联反应的第一个报告。我们的研究结果代表了对机械化学的基本研究及其在材料科学中的应用中的显着进展欧洲杯线上买球。

大冢秀幸，东京工业大学教授

随着具有独家功能的更机械响应材料的开发，可以在不同的工程和工程领域进一步探索其无数申请。欧洲杯足球竞彩

期刊参考：

Seshimo，K.，et al。(2021)具有机械变色和自增强功能的分段聚氨酯弹性体。Angewandte Chemie国际版。doi.org/10.1002/anie.202015196。

来源:https://www.titech.ac.jp/english/