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谁说“破镜难重圆”?这玻璃摔碎后数十秒内自动愈合(2)

2018-09-15 20:33:23 网络整理 阅读:141 评论:0

前不久,在美国著名科学杂志《Science》上,东京大学教授相田卓三和他的团队发表了一篇论文,介绍了世界上首款摔碎后在室温下能自动修复的有机玻璃,只要将碎片重新接触、按压,数十秒内恢复原样。

谁说“破镜难重圆”?这玻璃摔碎后数十秒内自动愈合(2)

这个重要的发现却来自于一次偶然的实验。

相田卓三教授和他的博士生团队原本的研究目标是新型粘合剂,做实验时他们发现了一种透明硬性树脂,自带修复功能。团队成员最初看到时半信半疑,然后他把这个树脂制成玻璃后弄碎,将碎片对接起来,在室温下(21℃)30秒后断面自动愈合了,几个小时后玻璃的强度和硬度都恢复了原状。在反复验证以后,该团队发布了论文。

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那么,这个有机玻璃为何能够“自愈”呢?

答案藏在一个名叫TUEG3(聚醚硫脲)半透明高分子材料里,它是这个玻璃的主要构成,携带稠密的氢键硫脲单元。

放心,不是在这给大家上高等化学课,打个比方你就明白。

大量氢键的紧密交联,让这个材料拥有很高的机械强度,并且能通过按压在断层表面进行修复。打个比方,材料中的大量氢键就像自带了大量“看不见的胶水”,玻璃碎了就在断层表面自动粘上,粘完也不会留下痕迹。这就是“自动愈合”的秘密。

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如上图所示,实验人员用修复后大小为2平方厘米的玻璃吊起300克的砝码,验证了碎片愈合后的强度恢复到了原来的水平。

论文中还提到了该玻璃的寿命期限,估计在10-20年之间。以当前电子产品更新换代的速度来看,这个自愈玻璃做成的手机屏幕算是非常耐用了。对于毛手毛脚的“手滑星人”们来说,这个有机玻璃将会为他们省去一笔开销。

鉴于这个材料才刚刚被研究人员发现,生产出由它制成的手机屏幕仍需时日。除了手机屏幕以外,这个玻璃还有望制成其他的新型制品。以后还是不要称自己为“玻璃心”了,因为玻璃都能“自我愈合”。

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