研究發現新材料可自我修復可用于可循環產品
發布時間：2013/3/26 13:33:44
最近科學家研究出一種具有自修復能力的材料，只需紫外線照射就能重新長在一起，大大提高了產品的耐用性，也更容易維修。近日出版的德國國際專業雜志《應用化學》對這種材料進行了詳細介紹。
以前開發的自我修復材料中，有些是其中包含有微小的膠囊，當材料遭到損壞時，膠囊會裂開并釋放出一種化學作用劑，對材料進行一次性修復;還有的材料是含有一些凝膠物，雖然也能重復地進行自我修復，但修復后的材料強度和穩定性都不如以前。
現在，美國卡內基·梅隆大學和日本九州大學研究人員合作，共同開發出一種聚合物，經紫外線照射，不僅能多次自我修復，還可讓完全分離的碎片重新長在一起。其原理是原子之間能反復地形成共價鍵，使修復后的材料既強韌又穩定。
這種新型聚合物材料是由三硫代碳酸鹽(trithiocarbonate)交叉連接而成。碳原子和三個硫原子結合在一起，其中的兩個硫原子的第二個鍵位又跟其他碳原子結合，這樣形成的整體結構就具有了特殊的性質：在紫外光照射下能夠重組。光照會使三硫代碳酸鹽中的一個碳—硫鍵斷裂，生成兩個根(擁有一個不成對的自由電子的分子)。這種根非常活潑，很容易跟其他的三硫代碳酸鹽發生反應形成新的碳—硫鍵，打破其他分子鍵同時又產生更多更自由的根。這種鏈式反應會一直進行，直到兩個根再次互相反應才停止。
實驗中，研究人員將聚合材料浸入液體內，或切成大塊兒，反應都能順利進行。將切開的邊緣緊密地壓在一起，用紫外線照射，邊緣處會通過根的重組而長在一起。即使切成小碎片，只要把碎片壓在一起進行照射，也能融合成一片完整的材料。由于同一片材料能反復地進行這種自我修復，它也能作為一種新型的可循環利用產品。
