氧化石墨烯使得材料既硬又具有自愈能力

  • A+

来自中国哈尔滨工业大学的研究人员开发出一种有趣的材料,它结合了柔软的自修复聚合物和坚韧的氧化石墨烯层,有朝一日可以形成超坚韧耐刮擦涂层的基础。

基于GO的自愈材料图像

哈尔滨团队将这种材料视为皮肤最佳特性的组合 - 它可以从内到外自愈 - 牙釉质很难但不能自我修复。研究人员表示,“对于一种自愈的材料,它通常需要是一个高度动态的聚合物网络”。“不幸的是,这也意味着自修复涂层通常由柔软材料制成”。

这种新材料具有柔软的自我修复层,单宁酸和聚乙烯醇(PVA)的混合物,形成一个动态的氢键网络。但是这一部分由含有氧化石墨烯纳米片的外部PVA层加强 - 这提供了更大的抗划伤性。研究小组表示,这与皮肤表皮结构相似,硬化的外层细胞可以保护下面柔软的活组织,从而修复损伤。

“更有活力的子层为顶层提供了额外的聚合物,而顶部硬层就像捕获这些扩散聚合物的屏障一样,”该团队说。然而,氧化石墨烯比皮肤中的板状细胞硬得多,因此我们得到了坚硬的表面。

当单独测试时,在刮擦之后,它们自身的任何一层都不能完全恢复。但是当软聚合物和氧化石墨烯片正确集成时,所得到的皮肤状混合物可以自我愈合。

研究人员建议该材料可用于制造防刮涂层或甚至用于医疗器械的涂层,因为这些组件具有生物相容性。但仍有一些问题需要克服。“目前的涂层系统使用水作为刺激来启动愈合过程。这对于室内使用是可接受的,但对于户外应用或电子设备而言是不需要的”团队解释说。该小组还在研究涂层的版本,这些涂层可以根据光线或热量进行自我修复。


weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0