中美合作研制出強韌“自愈”橡膠
2020-07-19 05:22:22
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在高速公路上，機動車因爆胎引發的事故不足為奇，如何減少爆胎防止嚴重車禍，不時為人所關注。從四川大學得知，該校客座教授吳金榮結合哈佛大學博士后鉆研員蔡立恒研發出了一種與天然橡膠相當的可自我修復的新型“自愈”橡膠，或答應在將來應用于汽車輪胎。采納這種橡膠，輪胎爆胎后能夠在機動車行進中自我修復，并像天然橡膠一樣強韌，極大進步機動車的整體平安,并有助于減少交通事故。據悉，哈佛技術開發辦公室已經為其提交了專利申請，目前正在積極尋求商業化時機。
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枯燥材料如橡膠的工程自愈性能卻很難實現，因為它們是由永恒共價鍵連貫的聚合物制成，共價鍵盡管十分強大，但一旦破裂，就永遠不會從新連貫起來。為此，吳金榮及兩位同事結合哈佛大學博士后鉆研員蔡立恒一起，決定研發一種具有共價鍵和可逆鍵的混合橡膠。由于這兩種鍵像油和水一樣難以混溶，鉆研人員開發了一種分子繩來將它們結合在一起，允許它們在分子尺度上平均混合，從而制造出一種透明、堅韌、能夠“自愈”的橡膠。“我們使用相互交聯的隨機支化聚合物，成功在分子尺度上把氫鍵和共價鍵綁在了一起。這項技術有著寬泛的應用潛力，例如用于制造可自行修復的輪胎，受損后無須立刻更換，有助于降低事故風險。”
據理解，這種新型“自愈”橡膠受到拉力時，會呈現網狀紋路，形似裂紋但不會完全裂開，堅持著一些纖維狀的連貫物。網狀紋路能分散拉力，防止材料呈現無法修復的嚴重斷裂。拉力消失后，橡膠會恢還原來的形狀，并保管約30%的抗拉強度。
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