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新型光敏材料可“切換”軟硬狀態

發布時間:2020-03-15  瀏覽:

美國研究人員開發出一種光敏材料,它在紫外線作用下變硬,受綠光照射則會變得柔軟10倍,並可來回變化多次。這種變化能力使新材料未來有望用作特殊塗層,不過目前離實用還有很大距離。

美國麻省理工學院日前發布新聞公報說,該校研究人員參與開發的新材料是一種“聚合物金屬-有機籠”,基本單元是含金屬原子的籠狀分子,由聚合物“搭扣”相連。這種材料能在軟硬兩種截然不同的狀態之間變來變去,可望作為有“自愈”能力的塗層,用於汽車、衛星、機器人等。

研究小組在英國《自然》雜誌上發表論文說,他們在聚合物與金屬原子連接的部位添加一種光敏分子,該分子的變化會影響連接方式,進而改變材料的總體結構。

在紫外線照射下,材料裏的原子會組成比較大的團簇,使材料較為堅硬;綠光照射使光敏分子發生變化,導致團簇變小、材料軟化,變化過程約需5個小時。在實驗中,新材料最多可經受7次來回變化。

據介紹,這種軟硬“切換”的特性,給新材料帶來了“自愈”能力。比如,在堅硬狀態下產生的裂痕等,可在柔軟狀態下通過材料融化重組得到自行修複。

不過研究人員說,這項成果離實用還比較遙遠,其中一個需要解決的問題是,新材料使用的金屬是昂貴的鈀,他們希望能找到性能相同的廉價替代物,以降低成本。
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