高分子材料周报第018期(2016.4.20-2016.4.26)一周快讯:在高分子的世界里,每天都会有奇迹发生,接下来就看看本周高分子材料的精彩资讯:从人工肌肉的自修复聚合物为患者带来希望,塑料建造的铁路、聚合物纳米凝胶、精密聚合物等高分子复合材料前途光明;高分子基柔性硅晶体管令人拍案叫绝;聚羟基脂肪酸酯将开创材料学的新纪元;新型半导体电子聚合物问世;聚合物太阳能电池又创新高;
1、可制造人工肌肉的自修复聚合物
Self healing polymer could help create artificial muscle for robotics prosthetics
斯坦福大学的研究人员开发出了一种超弹性并且具有自修复功能的新型聚合物,而这种聚合物可以用来制造人造肌肉。当把这种聚合物材料拉伸到一定长度,它能够在室温下恢复到原来的位置。正常的弹性体只能拉伸到自身两到三倍的长度,但这种新材料可以拉伸超过原长的100倍。当该材料受损时仍能保留90%的弹性和强度。
相关成果发表在Nature Chemistry上。
2、用塑料建造的铁路
MTA rebuilds Staten Island Railway with recycled plastic ties
纽约市将采用新技术重建毁于风暴的轨道。这种新轨道将采用塑料建造,用于取代木制的铁路终端。塑料是一种易于制得的材料,在实际应用中塑料将会和玻璃纤维与环氧树脂混合使用。这种新型轨道相比于传统木质轨道更耐腐蚀和分解,并且使用的高密度材料将有效抑制噪声。
3、聚合物纳米凝胶
Tailoring degradation in polymeric nanogels
纳米凝胶是由一种水溶性亚微米级的高分子水凝胶网络组成的。由于其良好的生物相容性,纳米凝胶在生物医学领域的应用极具吸引力。而高稳定的纳米凝胶可以通过自身的降解来释放所搭载的物质。研究人员日前发现,如果在构建纳米凝胶时选择正确的重复单体,那么其形成的降解产物则可以通过肾脏排出体外,从而避免副作用对人体造成的伤害。
3、从精密聚合物到复合材料
From precision polymers to complex materials and systems
在生物物质这一类复杂的化学系统中存在着高度有序的结构,并且其中离散的分子之间也存在着一定的相互作用。现在,科学家们考虑利用高新技术,如可控自由基聚合,超分子聚合或分步聚合等,从而合成精确控制分子结构的聚合物。此外,这样量身定制的聚合物可以在纳米尺度上折叠或自组装,进而开发出各种新型的复合材料。
4、高分子基柔性硅晶体管
With simple process, engineers fabricate fastest flexible silicon transistor
威斯康星-麦迪逊大学的工程师们开创了一种独特的方法,使得在柔性塑料基体上制造高性能晶体管成为了可能。研究人员利用纳米制造技术,克服了传统电路板印刷方法的限制,在低温条件下,在已制得的晶体管上放入聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底,最后利用压印光刻技术绘制单晶硅的电路结构。而制得的晶体管经测试具有闪电般的处理速度。
相关研究成果发表在Scientific Reports上。
5、聚羟基脂肪酸酯开创新纪元
Polyhydroxyalkanoates: opening doors for a sustainable future
聚羟基脂肪酸酯是一种理想的高分子材料。然而,几个缺点却限制了其与传统合成塑料的竞争或作为理想生物材料的应用。这些缺点包括力学性能较差,生产成本高,功能十分有限等。研究人员研究了聚羟基脂肪酸酯与天然原料或其他可生物降解的聚合物,如淀粉,纤维素衍生物,木质素等的共混改性,最终得到可应用到工程和医学领域的改进材料。
6、新型半导体电子聚合物
Researchers develop new semiconducting polymer for forthcoming flexible electronics
近来,研究人员开发出了一种新型半导体聚合物,它具有良好的电子迁移率和优异的抗氧化性能。研究人员将其改性为侧链带有半氟烷基的共轭聚合物。研究结果表明,该改性聚合物由原聚合物主链和侧链的晶体组成,从而形成了高度半结晶状的特殊结构。
相关研究成果发表在JACS上。
7、聚合物太阳能电池又创新高
New world record for fullerene-free polymer solar cells
近年来,聚合物太阳能电池因其低成本而逐渐代替了硅太阳能电池。而富勒烯通常是聚合物太阳能电池中分离所需的载流子,用以提高电池效率,但这种聚合物太阳能电池目前还存在一些缺陷。研究人员表明,即使不使用富勒烯,也能制备出高效率和良好热稳定性的聚合物太阳能电池。该成果使得聚合物太阳能电池的商业化更近一步。
相关成果发表在Advanced Materials上。