第一个聚合Weaire-Phelan结构建设

Weaire-Phelan结构是独一无二的3 d结构有效地瓷砖空间分成相等的量在使用最少的表面积。到目前为止,只有两个Weaire-Phelan结构在物理系统中被发现,并使用有机材料没有生产。欧洲杯足球竞彩

来自日本的科学家们创造了第一个聚合Weaire- - - - - -Phelan结构利用polymerization-induced相变,设置为创建具有未知功能的新型材料。欧洲杯足球竞彩

瓷砖或镶嵌是一个迷人的类表面或三维空间几何问题的是使用一个或多个封闭几何图形之间没有重叠或缺口。“开尔文问题”,开尔文勋爵命名,谁解决它,就是这样一个镶嵌问题涉及“镶嵌的空间进入细胞体积最小的表面积相等。”

现在被称为开尔文结构,解决方案是一个凸制服蜂窝结构由一个bi-truncated八面体。了近一个世纪,开尔文结构被认为是最有效的形式的开尔文问题直到Weaire Phelan发现更有效的形式,称为“Weaire-Phelan结构,通过计算机模拟。

的Weaire- - - - - -Phelan结构是由两种细胞类型:与两个六角形tetrakaidecahedron和十二个五边形的阶段,和一个不规则与五角十二面体,以同样的卷在两个细胞。

的结构是由安排3/4 tetrakaidecahedron细胞和1/4十二面体的细胞在一个指定的模式。的Weaire- - - - - -Phelan结构只有在两个真实的实例被发现:液体泡沫生成的洗涤剂溶液和钯(Pd)铅合金(Pb)。令人惊讶的是,一个Weaire- - - - - -Phelan结构组成的有机聚合物等材料从未被创建。欧洲杯足球竞彩

最近,来自日本的一个研究小组已经上升到这个机会通过创建第一个聚合Weaire- - - - - -Phelan结构使用简单的合成过程。教授Naofumi那加人的Shibaura理工学院本研究牵头,11月9日发表^th2022年,《华尔街日报》科学报告。

通过联合使用/研究中心项目,进行了研究与玉城丹尼Nakano教授合作的北海道大学(下边了)。

的Weaire- - - - - -Phelan结构是用网络的polythiourethane polymerization-induced相分离。

拟议中的Weaire-Phelan结构密集颗粒均匀的微米;欧洲杯猜球平台这从未实现过。这是第一个例子Weaire-Phelan结构制成的固体聚合物的聚合物种类和立方蜂窝由polymerization-induced相分离。

Naofumi那加人,教授,Shibaura理工学院

聚合物是使用一个简单的加聚合反应涉及两个化合物:tetrakis (3-mercaptopropionate) (PEMP)和环己烷二异氰酸酯(HDI)。这种方法是基于joint-and-linker方法,一个多功能单体支持联合源单体,和一个α,ω-bifunctional单体作为链接器单体来源,导致聚合物网络的形成。

结果,“联合”源单体PEMP,多功能主要硫醇,和“连接器”源单体是人类发展指数,二异氰酸酯。三乙胺(茶),充当催化剂的甲苯,在场时的反应。

集团创建了三个样本与单体浓度的25日,30日,35 wt %,命名样品1、2和3。他们发现,样本3维空间多面体颗粒表面和六角五角的脸,对应Weaire的多面体欧洲杯猜球平台- - - - - -Phelan结构。

此外,3 d扫描电子显微镜是利用调查样本3的多面体结构,揭示结构三维空间的多面体,完全匹配Weaire的多面体- - - - - -Phelan结构。

提出的立方蜂窝开尔文Weaire因此形成- - - - - -Phelan结构在这工作。这项工作可能的材料合成应用光子学、分离、催化、纳米、和结构材料的基础上,新的合成方法和结构的概念。欧洲杯足球竞彩这将打开一个新的研究方向发展的先进材料和不可预见的功能欧洲杯足球竞彩。

Naofumi那加人,教授,Shibaura理工学院

期刊引用:

那加人,N。等。(2022)的第一个空间多面体聚合物立方细胞起源于Weaire-Phelan结构由聚合诱导相分离。科学报告。doi.org/10.1038/s41598 - 022 - 22058 - 7。

来源:https://www.shibaura-it.ac.jp/en/