英媒：可自愈堅(jiān)硬塑料問世 按壓30s可修復(fù)斷裂

英媒稱，日本科研人員偶然發(fā)現(xiàn)，一種堅(jiān)硬透明的塑料在裂開時(shí)可以用手?jǐn)D壓將其修復(fù)，解決了一個(gè)困擾其同行長(zhǎng)達(dá)數(shù)10年的問題。

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站2017年12月19日?qǐng)?bào)道，這種像玻璃一樣的物質(zhì)，最初是被當(dāng)做一種新型生物分子膠水來研究的，在室溫條件下適度用力按壓30 s就能修復(fù)。

報(bào)道稱，盡管研究人員近年來發(fā)現(xiàn)了大量自愈材料，但這是第一種將這種特性與橡膠或熱塑性塑料的堅(jiān)固性結(jié)合起來的材料。它或許可用于制作耐用玻璃器皿和防碎擋風(fēng)玻璃之類的物品。

東京大學(xué)研究生柳澤右(音)當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備用一種名為TUEG3的聚合物制作一種黏合劑。他發(fā)現(xiàn)只需2 mm厚、Sim卡大小的這種材料就可以輕松支撐300 g的負(fù)荷。當(dāng)它表面破裂時(shí)，他所要做的就是在環(huán)境溫度為21℃的條件下將它壓緊半分鐘，它就會(huì)變得像新的一樣。

柳澤右及其同事在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章解釋說，堅(jiān)硬的聚合物往往只有在高溫情況下才可修復(fù)，而容易愈合的聚合物往往又易碎，因?yàn)殡S著缺口的閉合，它們往往會(huì)形成晶體。他們寫道：“到目前為止，在設(shè)計(jì)類似于橡膠的軟材料和基于氫鍵的熱塑性彈性體時(shí)都力求在溫和擠壓條件下愈合。然而，大量氫鍵的出現(xiàn)往往導(dǎo)致聚合物材料結(jié)晶化，從而使它們變得易碎。換句話說，高度機(jī)械堅(jiān)固性和愈合能力往往是相互排斥的?！?/p>

報(bào)道稱，T UEG3來自一個(gè)名為聚醚硫脲的分子家族，TUEG3的優(yōu)勢(shì)在于它的結(jié)構(gòu)——尤其是氫鍵陣列相當(dāng)混亂的排列——使它得以相對(duì)輕松地恢復(fù)舊的形狀，而且不會(huì)結(jié)晶化。

柳澤右說，他被自己的發(fā)現(xiàn)震驚到了。他對(duì)日本廣播協(xié)會(huì)說：“當(dāng)我發(fā)現(xiàn)它時(shí)我還是半信半疑，所以我多次重復(fù)了實(shí)驗(yàn)。我希望這種可修復(fù)的玻璃能成為一種新的環(huán)保材料。如果它被打碎，不需要將其扔掉?！?/p>

報(bào)道稱，是否可利用這一發(fā)現(xiàn)來制作觸摸屏還有待觀察。2017年4月，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)一個(gè)研究小組宣布，它研制出了第一種可導(dǎo)電的自愈合聚合物。摩托羅拉公司2017年則為一款智能手機(jī)屏幕申請(qǐng)到一項(xiàng)專利，這種屏幕可以通過產(chǎn)生熱量來進(jìn)行自我修復(fù)。