在寧波材料技術(shù)與工程學(xué)院中國(guó)科學(xué)院科學(xué)家，提出了一種受神經(jīng)元啟發(fā)的全方位遙爪聚合物，表現(xiàn)出不同尋常的物理和機(jī)械性能、摩擦電、快速自修復(fù)能力、粘附力。

研究結(jié)果發(fā)表在雜志上高級(jí)功能材料。

高性能聚合物在儲(chǔ)能、海洋防腐涂料、智能顯示器、柔性傳感器等高科技領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。

然而，到目前為止，一直很難找到兼具優(yōu)異機(jī)械性能(如韌性、剛度和抗裂性)、摩擦電、快速自修復(fù)能力以及光學(xué)或電學(xué)性能的聚合物。

從神經(jīng)元的軸突結(jié)構(gòu)中獲得靈感后，NIMTE的科學(xué)家們合成了一種具有三臂結(jié)構(gòu)的遙爪聚合物。2-脲基-4嘧啶酮(UPy)在每個(gè)臂上都有末端，并且其長(zhǎng)度在小范圍內(nèi)被很好地調(diào)節(jié)以降低纏結(jié)密度。

這有助于提高遙爪聚合物的自愈合效率。同時(shí)，廣泛的脲基團(tuán)被固定到每個(gè)臂中，以構(gòu)建分級(jí)氫鍵(H-bonds)網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過30分鐘的自愈合，合成聚合物的韌性可以恢復(fù)到92%。這表明了優(yōu)良的快速自愈能力。

由于搭接剪切強(qiáng)度可高達(dá)20.7 MPa，寬氫鍵為聚合物提供了出色的粘附力。在與鐵板連接時(shí)，這是熱熔粘合劑報(bào)道的最高值。

此外，遙爪聚合物可以帶正電，與銅摩擦后具有高開路電壓。

當(dāng)受到365 nm紫外光照射時(shí)，由于叔胺基團(tuán)的AIE，遙爪聚合物具有發(fā)射固有藍(lán)色熒光的潛力。
對(duì)神經(jīng)元啟發(fā)的全方位遙爪聚合物進(jìn)行的研究，增強(qiáng)了高性能多功能納米材料的設(shè)計(jì)理念。它還顯示出巨大的應(yīng)用潛力，特別是在水下粘合、水下封裝和水下防偽的海洋領(lǐng)域。

本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)引進(jìn)計(jì)劃和寧波甬江人才引進(jìn)計(jì)劃的資助。

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來源：賢集網(wǎng)
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