环球精选!“弹性陶瓷塑料” 将多种材料优点集于一身
◎洪恒飞 吴雅兰 柯溢能 本报记者 江 耘
陶瓷坚硬但易碎,塑料轻便但不耐高温,橡胶柔韧但加工性差……能否将多种材料的优异性能集合于一款材料?6月27日,科技日报记者从浙江大学获悉,该校化学系唐睿康教授、刘昭明研究员合作团队,将有机化合物与无机离子化合物在分子尺度融合,创造出新材料“弹性陶瓷塑料”,该材料兼具硬度与弹性,同时又像塑料那样拥有可塑性,还能被循环加工。相关研究论文近日发表于《自然》杂志。
在传统的认知中,碳酸钙等无机化合物和塑料、橡胶等有机高分子化合物的制备方法完全不同。但2019年,唐睿康团队提出“无机离子寡聚体及其聚合反应”的新概念,将有机高分子化合物制备方法用于无机化合物的制备。
(资料图片仅供参考)
当时,科研人员以碳酸钙为研究对象,发现一种叫三乙胺的有机小分子能将含有少量无机离子的寡聚体“封装”,从而让分子尺度的寡聚体像有机世界的高分子一样聚合交联,进而组装成宏观的块体材料,有望像做塑料那样制备碳酸钙。
“微观尺度下,有机物靠共价键连接,内部像链条串联;无机离子化合物因离子键而结合,内部构造像颗粒堆在一起。”唐睿康说,要在一个分子里面实现有机物和无机物的合一,介质很重要。
1832年,德国化学家维勒和李比希提出“官能团”的概念。作为决定有机化合物的化学性质的原子或原子团,“官能团”是有机分子参与物理作用与化学反应的构件。
此次,联合团队设计了一个无机离子寡聚体的官能团化反应,将有机功能分子引入到“无机离子分子”中,合成了具有有机片段和无机离子片段的杂化分子,再将分子组装得到共价键和离子键的互穿网络结构,使材料兼具有机化合物和无机离子化合物的性质。
“在筛选了很多化学反应后,我们最终选择了无机化学中经典的酸碱反应。简单快速地连接碱性离子盐与酸性的有机分子,从而构成杂化分子。”刘昭明说,再采用类似热压的工艺,就可以由杂化分子构建形成材料。以团队制备的纽扣状黄色小块样品为例,仅从实验室阶段来说,其制备成本低于常规的塑料制备成本。
“弹性陶瓷塑料”并不只是实现了无机物有机物“手拉手”这么简单。通过冷冻电镜对其进行三维成像,团队发现它拥有新的结构。
“在这个杂化分子中,无机离子键网络和有机共价键网络交织穿插在一起,这种相互穿插的结构是以往没有的。”唐睿康表示。
刚制出这一纽扣状黄色小块样品时,团队觉得其手感像一块塑料。论文第一作者、浙江大学化学系博士生方威风说,团队将“弹性陶瓷塑料”的性能与常规的陶瓷、橡胶、塑料、金属作对比,发现它硬度、回弹、强度、形变和可加工性等几个指标都相当优异,可谓是“五边形战士”,而且加热后不会软化。
谈及这一新材料的应用,唐睿康表示,“弹性陶瓷塑料”具备多种材料的特性,使得它在诸多领域有了发挥空间。
版权声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。关键词:
-
环球精选!“弹性陶瓷塑料” 将多种材料优点集于一身
2023-06-29 -
中国代表在人权理事会阐述中国在国际团结问题上立场
2023-06-29 -
99部新片,暑假档能否重回“百亿时代”?|环球焦点
2023-06-29 -
熵基科技:收到《无效宣告请求审查决定书》
2023-06-29 -
环球观天下!“涩气”拉满、玩法硬核,这款韩式JRPG在港澳台刷榜
2023-06-29 -
小鸡宝宝考考你萌宠陪你过年猫的眼睛在夜里闪闪发光主要因为
2023-06-29 -
天天观焦点:沪一初中生被男子洗脑发裸照,还在家中被性侵
2023-06-29 -
微信群聊天记录导出_微信群聊天记录恢复|天天信息
2023-06-29 -
今日快看!省政务服务中心:加强业务技能培训 提升政务服务质量
2023-06-29 -
途观L/途观X 1.4T车型有望成都车展亮相
2023-06-28 -
环球微动态丨人民网评:持续发力,为高校毕业生就业保驾护航
2023-06-28 -
郑州西亚斯学院:破解“书院制”课题 满足全面育人需求
2023-06-28 -
科利实业控股(01455)将于8月31日派特别股息每股0.008港元 全球快看
2023-06-28 -
嵌入式软件调试日志输出的一些经验!_世界信息
2023-06-28 -
环球短讯!粤语有几个音调_推荐几个音调低的歌曲
2023-06-28 -
曾连续空难致346人丧生 波音中国总裁:中国737 MAX约90%恢复运营
2023-06-28 -
证监会中止大连万达商业管理集团股份有限公司公开发行公司债券注册程序_焦点速递
2023-06-28 -
跳江救人外卖小哥回应被女生求婚 选对象看个性和三观
2023-06-28 -
怎么下载琪琪到桌面_怎么下载qq到桌面
2023-06-28 -
中国海外发展(00688.HK):中海企业发展集团拟行使“21中海05”发行人赎回选择权
2023-06-28 -
上海1396家企业“晒”承诺 违者最重或面临停产停业
2023-06-28 -
俄联邦安全会议秘书与伊朗警察部队司令举行会谈|热推荐
2023-06-28 -
环球关注:铁路暑运将开启,中原人民最热目的地是哪?
2023-06-28 -
延续高增速 !济南市1-5月基础设施投资同比增长53.7%
2023-06-28 -
环球热头条丨湖北宜化:参股子公司具备一定的光引发剂1206产品产能 该产品用于光刻胶、高端油墨
2023-06-28 -
最新QS世界大学排名:北大清华排名全球前30
2023-06-28 -
【全球新视野】招商轮船董秘回复: 公司经营和行业基本面并没有因为股价下跌而变坏
2023-06-28 -
无水醋酸锰商品报价动态(2023-06-28)
2023-06-28 -
2023年甘肃平凉崇信县县政府部门事业单位选调公告(20人) 环球视讯
2023-06-28 -
皖江工学院在2023全国大学生英语竞赛中荣获安徽省一等奖-每日消息
2023-06-28
-
守住网络直播的伦理底线
2021-12-16 -
石窟寺文化需要基于保护的“新开发”
2021-12-16 -
电影工作者不能远离生活
2021-12-16 -
提升隧道安全管控能力 智慧高速让司乘安心
2021-12-16 -
人民财评:提升消费体验,服务同样重要
2021-12-16 -
卫冕?突破?旗手?——武大靖留给北京冬奥会三大悬念
2021-12-16 -
新能源车险专属条款出台“三电”系统、起火燃烧等都可保
2021-12-16 -
美术作品中的党史 | 第97集《窗外》
2021-12-16 -
基金销售业务违规!浦发银行厦门分行等被厦门证监局责令改正
2021-12-16 -
保持稳定发展有支撑——从11月“成绩单”看中国经济走势
2021-12-16