新型“分子阻塞”凝胶 保护鸡蛋从1米掉下不破裂——报道西安交通大学化学学院吴宥伸副教授和张彦峰教授团队科研成果

记者10月15日从西安交通大学获悉，该校化学学院“智能高分子”团队吴宥伸副教授和张彦峰教授等提出了“分子阻塞”超分子机制，设计并制备了系列新型“分子阻塞”凝胶。相关研究成果近期发表于《先进材料》期刊。

近年来，凝胶材料因具有灵活的力学特性与丰富的功能，受到极大关注。然而，凝胶材料面临着溶剂易迁移、稳定性低的瓶颈问题。吴宥伸和张彦峰从机械互锁超分子原理中汲取灵感，提出了“分子阻塞”超分子机制，利用溶剂分子与交联网状结构之间的尺寸差异带来的阻滞，有效抑制溶剂在凝胶内的迁移。通过设计和合成分子尺寸超过1.4纳米的液态支链柠檬酸酯，并将这种大体积分子作为溶剂与交联聚脲原位聚合，制备获得系列新型“分子阻塞”凝胶。

吴宥伸介绍，“分子阻塞”凝胶具有可与普通聚合物或弹性体相媲美的卓越稳定性，可储存10个月而无任何形貌或力学性能改变，并能耐受高温烘烤，保持质量和性能稳定。特别是其杨氏模量能够在1.3吉帕至30千帕的大范围内连续调控，变化幅度创纪录地达到了4.3万倍，有效覆盖了现有交联树脂、塑料、弹性体和凝胶的范围。该材料具有高阻尼、抗冲击特性，最大阻尼系数达1.9。新型“分子阻塞”凝胶可有效保护鸡蛋从1米高处掉落而不发生破裂，在诸多领域具有重要应用潜力。

文章刊载于2023年10月17日科技日报06版

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