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    天津大學團隊研發能愈合的“超級變色皮膚”

    作者:admin 發布日期: 2022-02-19 二維碼分享

    中國教育報-中國教育新聞網訊(記者 陳欣然 通訊員 焦德芳)新買的包包可以變換顏色,不小心刮破的衣服能像皮膚一樣愈合,車漆剮蹭后澆點水就嶄新如初……這些科幻電影般的場景即將成為現實。日前,天津大學封偉教授團隊成功研發新型智能材料,新材料不僅能變色,還有形狀記憶和自愈合功能。該研究得到國家自然科學基金委資助,已當選為國際權威期刊《德國應用化學》封面文章。

    對于高分子材料科學家而言,自然界中很多生物所具有的“自適應變色偽裝能力”一直是重要的研究方向,仿生自然界生物體的智能變色隱身機制,開發新型仿生智能變色材料與技術,對生產生活、國防工業等領域具有重大意義。同時,很多高分子材料如橡膠、塑料等都是重要的工業材料,每年磨損消耗巨大,提高先進高分子材料的使用壽命能產生巨大的經濟和社會效益。

    天津大學封偉教授團隊受自然界變色龍智能變色機制啟發,將動態共價硼酸酯鍵引入主鏈型膽甾相液晶彈性體中,同時利用熱激發動態B-O鍵交換特性,實現了變色薄膜的任意顏色和三維形狀可控編程,并且其形狀和顏色能夠通過改變溫度實現可逆調控,成功研發新型智能材料——“智能變色液晶高分子薄膜”。這種新材料厚度只有200微米,兼具力致變色、形狀可編程和優異的室溫自修復能力:在被拉伸時可以發生顏色變化;被切斷后在斷口處加幾滴水,一段時間后材料就能重新愈合,從而具有更長的使用壽命。該材料還擁有“記憶編程”特性,可以被拉伸成任意二維或三維形狀并保持不變,當材料加熱到相變溫度以上后,又能恢復到*初的形狀。

    “這項研究提供了一種簡單、通用的方法,為智能仿生變色偽裝材料、自適應光學系統和軟體機器人等技術的發展開辟了新道路,在服裝、包裝材料等方面也有巨大應用潛力?!狈鈧ソ榻B。

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