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    材料科学-化学键修补裂痕天衣无缝

    获得的。这种反应是可逆的:如果对塑料加热,可使它们分解成原来的活性分子,这样,它们就能再次发生反应修复裂痕。为得到这种能自我修复的透明塑料材料,伍德控制化学反应使聚合物链生成三维网状结构(而不是分散的链状结构),材料中分子链的基本结构单元含有4个呋喃基分子和3个马来酰亚胺基分子。这种新型塑料韧性强、透光性好,在室温下十分坚固。

      这种材料是如何实现自我修复功能的呢?研究人员在一台机器上拉伸这种塑料,直到它们断成两段;一两天后,伍德把两片断裂的材料紧紧地夹在一起,把它们加热到120摄氏度,然后再使它们冷却,这样,断裂的两片聚合物间的裂缝在冷却时就能自我“愈合”,“愈合”后只留下不很明显的痕迹。因聚合物并未熔化,而是靠化学键重新连接在一起的,因此这与焊接不同。

      这简直太妙了棗当塑料裂开时化学键断开,而重新形成化学键时又能将裂缝接好。目前这种材料的不足之处有两点:一个缺点是材料的“愈合”需要人工加热;另一个缺点是“自愈”后塑料片的强度会降低40%(这是因为要使破裂的表面完全不留气体是很困难的,而气体的存在会使化学键连接的牢固程度降低)。

      这种新材料可用作计算机线路板。如果计算机线路板出现裂缝,线路板上的电路就会损坏,而在使用过程中,计算机会定期被加热和冷却,这样,如果在使用中线路板出现了裂痕,它会在下一次加热时自我修复,从而可保护线路板不致损坏。


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