時(shí)間:2022-08-17 18:23:56 來(lái)源: cnBeta.COM
(來(lái)自:Angewandte Chemie,via University of Turku)
New Atlas 指出:由于內(nèi)部單體之間的化學(xué)連接極強(qiáng),才導(dǎo)致傳統(tǒng)塑料在自然環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法被分解。
(相關(guān)資料圖)
這些粒子通過(guò)所謂的“共價(jià)鍵”連接形成聚合物,但部分科學(xué)家們一直希望以非共價(jià)鍵為基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)出更加環(huán)保的材料形式。
尷尬的是,即使較弱的連接更適合降解與回收,但這么做也往往讓材料付出機(jī)械性能方面的代價(jià)。
好消息是,近年來(lái)已有部分‘超分子’材料進(jìn)入我們的眼簾。它們或以混合聚合物的形式,被用于藥物輸送、自組裝塑料、以及在極端溫度下工作的粘合劑。
本例中,圖爾庫(kù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)借助了一項(xiàng)被稱作液-液相分離(LLPS)的技術(shù),成功開(kāi)發(fā)出了一種具有傳統(tǒng)塑料機(jī)械強(qiáng)度的“超分子塑料”。
據(jù)悉,該材料包含可逆的高強(qiáng)度非共價(jià)鍵,使之能夠在棄用后被降解或回收、輔以其它一些有趣的特性。
比如可在含水量較低時(shí)拉伸變形。而當(dāng)含水量增加時(shí),它又會(huì)變成粘合劑,同時(shí)可在塑料破碎時(shí)立即自我修復(fù)。
研究作者 Jingjing Yu 博士解釋稱:“與傳統(tǒng)塑料相比,這種新型超分子材料更加智能。因其在維持強(qiáng)大機(jī)械性能的同時(shí),還保留了動(dòng)態(tài)且可逆的性能,使得材料具有自愈和可重復(fù)使用的特性”。
更重要的是,通過(guò)結(jié)合易降解和可回收性,這項(xiàng)研究還為環(huán)保超分子塑料開(kāi)辟了一些激動(dòng)人心的新應(yīng)用場(chǎng)景。Jianwei Li 補(bǔ)充道:
新出現(xiàn)的證據(jù)表明,LLPS 或是 cell compartments 形成期間的一個(gè)重要過(guò)程。
隨著繼續(xù)推進(jìn)這種受生物與物理啟發(fā)的現(xiàn)象研究,我們得以應(yīng)對(duì)未來(lái)的巨大環(huán)境挑戰(zhàn)。
相信在不久的將來(lái),LLPS 工藝還可催生出更多有趣的材料和應(yīng)用。
展望未來(lái),自修復(fù)聚合物有望被運(yùn)用到汽車(chē)自補(bǔ)漆、iPhone 外殼涂層、甚至新一代電池等領(lǐng)域。
最后,有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表于本月早些時(shí)候出版的《Angewandte Chemie》期刊上。
原標(biāo)題為《Small Molecule-based Supramolecular Plastics Mediated by Liquid-Liquid Phase Separation》。
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