中美合作研制出強韌“自愈”橡膠
發(fā)布時間：2017-08-21 09:56:18 人瀏覽
來源： 橡膠技術網(wǎng)
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在高速公路上，機動車因爆胎引發(fā)的事故屢見不鮮，如何減少爆胎避免重大車禍，一直為人所關注。從四川大學獲悉，該校客座教授吳金榮聯(lián)合哈佛大學博士后研究員蔡立恒研發(fā)出了一種與天然橡膠相當?shù)目勺晕倚迯偷男滦?ldquo;自愈”橡膠，或許可在未來應用于汽車輪胎。采用這種橡膠，輪胎爆胎后可以在機動車行進中自我修復，并像天然橡膠一樣強韌，極大提高機動車的整體安全,并有助于減少交通事故。據(jù)悉，哈佛技術開發(fā)辦公室已經(jīng)為其提交了專利申請，目前正在積極尋求商業(yè)化機會。
據(jù)吳金榮介紹，此前哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院(以下簡稱SEAS)的研究人員已開發(fā)了一種自愈水凝膠，通過摻入水來促進可逆鍵的愈合。
干燥材料如橡膠的工程自愈性能卻很難實現(xiàn)，因為它們是由永久共價鍵連接的聚合物制成，共價鍵雖然非常強大，但一旦破裂，就永遠不會重新連接起來。為此，吳金榮及兩位同事聯(lián)合哈佛大學博士后研究員蔡立恒一起，決定研發(fā)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，研究人員開發(fā)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均勻混合，從而制造出一種透明、堅韌、可以“自愈”的橡膠。“我們使用互相交聯(lián)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。這項技術有著廣泛的應用潛力，例如用于制造可自行修復的輪胎，受損后無須立即更換，有助于降低事故風險。”
據(jù)了解，這種新型“自愈”橡膠受到拉力時，會出現(xiàn)網(wǎng)狀紋路，形似裂紋但不會完全裂開，保持著一些纖維狀的連接物。網(wǎng)狀紋路能分散拉力，防止材料出現(xiàn)無法修復的嚴重斷裂。拉力消失后，橡膠會恢復原來的形狀，并保留約30%的抗拉強度。
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