新材料在紫外線下展現(xiàn)超強(qiáng)自修復(fù)能力

　近科學(xué)家研究出一種具有自修復(fù)能力的材料，只需紫外線照射就能重新長(zhǎng)在一起，大大提高了產(chǎn)品的耐用性，也更容易維修。近日出版的德國(guó)國(guó)際專(zhuān)業(yè)雜志《應(yīng)用化學(xué)》對(duì)這種材料進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

　　以前開(kāi)發(fā)的自我修復(fù)材料中，有些是其中包含有微小的膠囊，當(dāng)材料遭到損壞時(shí)，膠囊會(huì)裂開(kāi)并釋放出一種化學(xué)作用劑，對(duì)材料進(jìn)行一次性修復(fù)；還有的材料是含有一些凝膠物，雖然也能重復(fù)地進(jìn)行自我修復(fù)，但修復(fù)后的材料強(qiáng)度和穩(wěn)定性都不如以前。

　　現(xiàn)在，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)和日本九州大學(xué)研究人員合作，共同開(kāi)發(fā)出一種聚合物，經(jīng)紫外線照射，不僅能多次自我修復(fù)，還可讓完全分離的碎片重新長(zhǎng)在一起。其原理是原子之間能反復(fù)地形成共價(jià)鍵，使修復(fù)后的材料既強(qiáng)韌又穩(wěn)定。

　　這種新型聚合物材料是由三硫代碳酸鹽（trithiocarbonate）交叉連接而成。碳原子和三個(gè)硫原子結(jié)合在一起，其中的兩個(gè)硫原子的第二個(gè)鍵位又跟其他碳原子結(jié)合，這樣形成的整體結(jié)構(gòu)就具有了特殊的性質(zhì)：在紫外光照射下能夠重組。光照會(huì)使三硫代碳酸鹽中的一個(gè)碳—硫鍵斷裂，生成兩個(gè)根（擁有一個(gè)不成對(duì)的自由電子的分子）。這種根非?；顫?，很容易跟其他的三硫代碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)形成新的碳—硫鍵，打破其他分子鍵同時(shí)又產(chǎn)生更多更自由的根。這種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)一直進(jìn)行，直到兩個(gè)根再次互相反應(yīng)才停止。

　　實(shí)驗(yàn)中，研究人員將聚合材料浸入液體內(nèi)，或切成大塊兒，反應(yīng)都能順利進(jìn)行。將切開(kāi)的邊緣緊密地壓在一起，用紫外線照射，邊緣處會(huì)通過(guò)根的重組而長(zhǎng)在一起。即使切成小碎片，只要把碎片壓在一起進(jìn)行照射，也能融合成一片完整的材料。由于同一片材料能反復(fù)地進(jìn)行這種自我修復(fù)，它也能作為一種新型的可循環(huán)利用產(chǎn)品。