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有机晶体通过拉链动作在低温下进行自愈
在大多数分子运动停止的温度下,某些有机晶体开始其自我修复之旅。
来源:英国物理学家网首页在大多数分子运动停止的温度下,某些有机晶体开始其自我修复之旅。
由中国吉林大学的研究人员领导的一项研究开发出了一种透明的橙色板状有机晶体,称为 PBDPA。与大多数随着温度下降而变脆的材料不同,PBDPA 晶体在低温下可以自我修复裂纹,无需任何外部帮助,同时恢复 99% 的原始光学透明度。
由偶极子-偶极子相互作用驱动的愈合过程就像拉拉链一样,一旦导致裂纹的机械应力被消除,两个表面最接近的点就会首先开始愈合。这将邻近区域拉近,使分子重新排列,晶体逐渐愈合。
晶体还可以在环境温度(298 K)和高温(高达 423 K)下修复断裂。这种在较宽温度范围内自我修复的能力可以降低维护成本并延长暴露于极端冷热波动的设备的使用寿命。
研究结果发表在《自然材料》杂志上。
寒冷停止流动
当材料暴露在波动的压力和温度条件下时,很容易受到机械损坏。这种降解在低温或超低温下急剧加速,此时分子运动减慢,材料变得严重脆弱和易碎,从而显着降低其抗疲劳和损坏能力。
航空航天、深海探索和极地研究中的设备经常暴露在这些极端条件下,因此设计能够承受这些条件的材料可以减少维修和更换成本。
微小分子磁体驱动愈合
这项研究的研究人员发现了结构有序的有机分子(例如晶体)的例子,这些分子也显示出作为自修复材料的潜力,因此他们决定测试它们的特性。
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