《自然》新型光敏材料可“切换”软硬状态

2023年05月22日 阅读量:74

美国研究人员开发了一种光敏材料,它在紫外线下变硬,在绿光下变软10倍,可以来回变化很多次。这种变化能力使新材料预计将在未来作为一种特殊的涂层使用,但离实用性还有很长的路要走。

麻省理工学院最近发布了一份新闻公报,称研究人员参与开发的新材料是一种“聚合物金属-有机笼,基本单元是含有金属原子的笼状分子,由聚合物“扣”连接。这种材料可以在两种完全不同的软硬状态之间变化,可以用作汽车、卫星、机器人等具有“自愈”能力的涂层。

研究小组在《自然》杂志上发表了一篇论文,称它们在聚合物和金属原子之间添加了一种光敏分子,影响了连接模式,改变了材料的整体结构。

在紫外线照射下,材料中的原子会形成相对较大的簇,使材料更硬;绿光改变光敏分子,导致簇变小,材料软化,变化过程约需要5小时。在实验中,新材料最多可以来回改变7次。

据报道,这种软硬“切换”的特点给新材料带来了“自愈”的能力。例如,在硬状态下产生的裂纹可以通过软状态下的材料熔化和重组来修复。

然而,研究人员表示,这一结果远非实用性。需要解决的问题之一是,新材料中使用的金属是昂贵的钯。他们希望找到性能相同的廉价替代品,以降低成本。


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