名古屋工业大学合成性能可变的弹性体薄膜 可用于汽车等广泛领域

弹性体或弹性聚合物是一种高弹性材料，广泛应用于汽车、制造业、石油和天然气行业。这些材料的弹性程度用“杨氏模量”表示，并取决于组成聚合物层之间的交联程度，因此较高的交联密度将产生较高的刚度，反之，则意味着较高的杨氏模量。

(来源:名古屋工业大学)

不同的应用需要不同硬度的弹性体。例如，轮胎的理想杨氏模量不同于管道和软管的杨氏模量。到目前为止，对于传统的弹性体来说，聚合物链一旦交联，其性质就无法改变，因此业界需要针对不同的应用制造不同的弹性体。然而，是否有可能为各种应用制备具有各种特性的单一弹性体？

据国外媒体报道，名古屋工业大学的Mikihiro Hayashi博士及其同事表示，已经成功合成了一种弹性体薄膜，并且在制备后可以通过光化学反应控制其伸长率，以适应所需的应用，进而节省时间、成本和人力资源。

为了开发这种弹性体，科学家给聚酯(带有酯基的聚合物)配备了热反应性和光反应性基团，分别与热和光反应。热反应性基团会先发生热交联，然后光反应性基团会在紫外线的存在下形成交联。科学家们观察到，热交联后得到的材料柔软而有弹性，但当进一步用紫外光处理时，材料的刚度会随着曝光时间的增加而增加。事实上，暴露30分钟后，材料的杨氏模量增加了两个数量级。

这一发现让科学家们兴奋不已。Hayashi博士说:“通过开发这种具有双重热交联和光交联的弹性体，我们证明了在制备后调节材料的拉伸强度是可能的。我们期待进一步探索这种材料的优势。”

因此，通过选择性的紫外线照射，科学家们设计出了具有不均匀杨氏模量图案的弹性薄膜。科学家们通过使用水平和垂直的光掩模狭缝实现了这一点，从而创建了软和硬部件的图案。当在应力下测试水平图案膜时，刚性部分几乎没有变形，但是柔性部分显示出5倍的伸长。令人惊讶的是，垂直图案化的膜显示出优异的韧性并延迟裂纹的扩展。当完全刚性薄膜上的裂纹立即扩展时，不均匀薄膜上的裂纹在到达柔软部分时停止。图案越多，裂纹增长越慢。

(来源:名古屋工业大学)

Hayashi博士还表示:“这一发现可以为开发控制弹性体断裂行为的新方法提供有用的见解。此外，我们的技术还可以帮助节省过多的化学品消耗，解决与石油资源枯竭相关的问题。”弹性体或弹性聚合物是一种高弹性材料，广泛应用于汽车、制造业、石油和天然气行业。这些材料的弹性程度用“杨氏模量”表示，并取决于组成聚合物层之间的交联程度，因此较高的交联密度将产生较高的刚度，反之，则意味着较高的杨氏模量。

(来源:名古屋工业大学)

不同的应用需要不同硬度的弹性体。例如，轮胎的理想杨氏模量不同于管道和软管的杨氏模量。到目前为止，对于传统的弹性体来说，聚合物链一旦交联，其性质就无法改变，因此业界需要针对不同的应用制造不同的弹性体。然而，是否有可能为各种应用制备具有各种特性的单一弹性体？

据国外媒体报道，名古屋工业大学的Mikihiro Hayashi博士及其同事表示，已经成功合成了一种弹性体薄膜，并且在制备后可以通过光化学反应控制其伸长率，以适应所需的应用，进而节省时间、成本和人力资源。

为了开发这种弹性体，scie……ists给聚酯(带有酯基的聚合物)配备了热反应性和光反应性基团，它们分别与热和光反应。热反应性基团会先发生热交联，然后光反应性基团会在紫外线的存在下形成交联。科学家们观察到，热交联后得到的材料柔软而有弹性，但当进一步用紫外光处理时，材料的刚度会随着曝光时间的增加而增加。事实上，暴露30分钟后，材料的杨氏模量增加了两个数量级。

这一发现让科学家们兴奋不已。Hayashi博士说:“通过开发这种具有双重热交联和光交联的弹性体，我们证明了在制备后调节材料的拉伸强度是可能的。我们期待进一步探索这种材料的优势。”

因此，通过选择性的紫外线照射，科学家们设计出了具有不均匀杨氏模量图案的弹性薄膜。科学家们通过使用水平和垂直的光掩模狭缝实现了这一点，从而创建了软和硬部件的图案。当在应力下测试水平图案膜时，刚性部分几乎没有变形，但是柔性部分显示出5倍的伸长。令人惊讶的是，垂直图案化的膜显示出优异的韧性并延迟裂纹的扩展。当完全刚性薄膜上的裂纹立即扩展时，不均匀薄膜上的裂纹在到达柔软部分时停止。图案越多，裂纹增长越慢。

(来源:名古屋工业大学)

Hayashi博士还表示:“这一发现可以为开发控制弹性体断裂行为的新方法提供有用的见解。此外，我们的技术还可以帮助节省过多的化学品消耗，解决与石油资源枯竭相关的问题。”

标签：发现

汽车资讯热门资讯