Материалы, способные к самовосстановлению, стали популярной областью исследований за последнее десятилетие, и было разработано множество материалов. Однако большинство самовосстанавливающихся материалов, о которых сообщалось на сегодняшний день, основаны на сложных конструкциях, которые включают химические механизмы в полимерные сети, такие как образование необратимых или обратимых ковалентных связей, водородные связи, взаимодействия металл-лиганд или ионные взаимодействия. В результате им требуется некоторый внешний стимул, такой как тепло или давление, чтобы побудить их к исцелению, и в большинстве случаев они не работают в воде, кислотных или щелочных растворах, потому что химические сети не могут выжить в таких условиях. Идеальным вариантом является создание материала, который обладает достаточной прочностью и может автономно самовосстанавливаться в различных условиях.
Для настоящего исследования, опубликованного в Журнале Американского химического общества, исследователи использовали катализатор на основе скандия, редкого металла, для создания полимеров, состоящих из чередующихся последовательностей этилена и анизилпропилена и более коротких этилен-этиленовых сегментов путем сополимеризации этилена. и анизилпропилены. Этот новый класс четко определенных функционализированных полиолефинов варьируется от мягких вязкоупругих материалов – материалов, которые могут быть как эластичными, но также обладают жидкими свойствами, – до жестких эластомеров, которые могут растягиваться, но возвращаться к своей первоначальной форме, и жестких пластиков. Сополимеры эластомера были очень эластичными и прочными, а также продемонстрировали замечательную способность к самовосстановлению, поскольку они автономно самовосстанавливались при механических повреждениях не только в сухой среде, но и в воде и водных кислотных и щелочных растворах без необходимости. для любой внешней энергии или стимула.
По словам Чжаомин Хоу из Центра науки об устойчивых ресурсах RIKEN и Кластера новаторских исследований RIKEN, который возглавлял исследовательскую группу: «Из нашей предыдущей работы мы узнали, что скандиевый катализатор может быть полезным способом создания сополимеров этилена и анизилпропилены, но мы были поражены особыми свойствами, которые проявлял этот класс материалов.
Мы с нетерпением ждем возможности найти применение этим различным пленкам, которые можно легко получить из этилена и других олефинов."
Исследование было проведено учеными из Центра науки об устойчивых ресурсах RIKEN, Кластера новаторских исследований RIKEN и Университета Кюсю.
Видео: https: // www.YouTube.com / watch?v = sm4K_fm-GHA