中美合作研制出強韌“自愈”橡膠
發布時間：2017-08-21 09:56:18 人瀏覽
來源： 橡膠技術網
在高速公路上，機動車因爆胎引發的事故屢見不鮮，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合哈佛大學博士后研究員蔡立恒研發出了一種與天然橡膠相當的可自我修復的新型“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。據悉，哈佛技術開發辦公室已經為其提交了專利申請，目前正在積極尋求商業化機會。
據吳金榮介紹，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，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合哈佛大學博士后研究員蔡立恒一起，決定研發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。”
據了解，這種新型“自愈”橡膠受到拉力時，會出現網狀紋路，形似裂紋但不會完全裂開，保持著一些纖維狀的連接物。網狀紋路能分散拉力，防止材料出現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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