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一种新型高拉伸性自修复材料:铂配合物自组装高分子

一种新型高拉伸性自修复材料:铂配合物自组装高分子


受生物体自修复特性的启发,自修复材料作为一种智能仿生材料引起了人们的极大兴趣。该材料对微观裂纹和表面损伤的自修复特性为延长材料的使用寿命及提升使用安全性提供了一种经济而又便捷的新方法。自修复高分子材料的修复性质主要取决于其中交联键的强弱。多数情况下,高分子的力学性能和自修复性能是一对矛盾体,通过化学设计得到力学性质和自修复性质均优异的材料是目前自修复材料研究的重要挑战之一,而其中交联键的选择和调控是设计的关键问题。

一种新型高拉伸性自修复材料:铂配合物自组装高分子


Pt···Pt相互作用是一种典型的金属-金属相互作用,存在于平面结构的铂配合物中,其键能约为10-50kcal mol-1。南京大学李承辉副教授及合作者利用平面结构的环金属铂配合物之间的Pt···Pt和π-π相互作用,合成了具有高度拉伸性的自修复材料。该材料在无任何外界刺激条件下可实现完全自我修复。他们首次用单分子力谱测试出了其中Pt···Pt作用和π-π作用的强度,并证明了这种动态键的高度可逆性。这种强度适中的动态可逆键使得合成的高分子材料不仅可在室温下24 h内完成100%自修复,且具有优异的拉伸性能,伸长率可超过20倍。该工作克服了高分子的拉伸性和自修复性之间的矛盾,为性能优异的新型自修复材料的合成提供了新思路。相关结果发表在Macromolecular Rapid Communications(2016,37(20),1667–1675, DOI:10.1002/marc.201600428)上。





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