अल्ट्रा-फास्ट मरम्मत के लिए पॉलीयूरेथेन सामग्री में नई प्रगति

स्व-उपचार क्षमता वाली पॉलिमर सामग्री का विकास, ताकि क्षतिग्रस्त सामग्री प्रभावी ढंग से स्व-उपचार और पुनर्जीवित हो सके, "श्वेत प्रदूषण" को कम करने के साधनों में से एक है। हालाँकि, आणविक स्टैकिंग के उच्च घनत्व और आणविक श्रृंखला आंदोलन के जमे हुए नेटवर्क के कारण ग्लासी पॉलिमर की कमरे के तापमान पर स्व-मरम्मत का एहसास करना मुश्किल है। हालाँकि हाल के वर्षों में ग्लासी सेल्फ-हीलिंग पॉलिमर सामग्रियों में सफलताएँ हासिल की गई हैं, कम यांत्रिक गुण, जटिल मरम्मत के तरीके और लंबे मरम्मत समय के कारण इसे व्यावहारिक रूप से लागू करना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, कांच जैसी अवस्था में तेजी से मरम्मत करने में सक्षम उच्च प्रदर्शन वाली पॉलिमर सामग्रियों का विकास निस्संदेह एक बड़ी चुनौती है।

हाल ही में, कॉलेज में प्रोफेसर जिनरॉन्ग वू की टीम ने एक ग्लासी हाइपरब्रांच्ड पॉलीयुरेथेन (यूजीपीयू) की सूचना दी, जिसे कमरे के तापमान पर तेजी से ठीक किया जा सकता है। इस कार्य में, शोधकर्ताओं ने युग्मित मोनोमर विधि के साथ प्रतिक्रिया करके एसाइक्लिक हेटेरोएटोमिक श्रृंखलाओं और हाइपरब्रांच्ड संरचनाओं के साथ पॉलीयुरेथेन सामग्री प्राप्त की। यह अद्वितीय आणविक संरचना हाइपरब्रांच्ड पॉलिमर की उच्च आणविक गतिशीलता को पॉलीयुरेथेन के कई हाइड्रोजन बांड के साथ जोड़ती है ताकि यूरिया बांड, यूरेथेन बांड और ब्रांच्ड टर्मिनल हाइड्रॉक्सिल समूहों के आधार पर एक उच्च घनत्व हाइड्रोजन बॉन्डिंग नेटवर्क बनाया जा सके। यूजीपीयू की तन्यता ताकत तक है 70 एमपीए, 2.5 जीपीए का भंडारण मापांक, और एक ग्लास संक्रमण तापमान जो कमरे के तापमान (53 ℃) से बहुत अधिक है, जो यूजीपीयू को एक कठोर पारदर्शी कांच जैसा प्लास्टिक बनाता है।

यूजीपीयू में उत्कृष्ट स्व-उपचार क्षमता है, और यह दबाव में ग्लासी स्व-उपचार का एहसास कर सकता है। साथ ही, शोधकर्ताओं ने पाया कि यूजीपीयू सेक्शन पर बेहद कम मात्रा में पानी लगाने से मरम्मत की गति काफी तेज हो गई। स्व-उपचार सामग्री के मामले में यह एक सर्वकालिक रिकॉर्ड है। इसके अलावा, मरम्मत किया गया नमूना 10 एमपीए के क्रीप परीक्षण का विरोध कर सकता है, जो संरचनात्मक घटकों को नुकसान के बाद तेजी से मरम्मत और निरंतर सेवा की आवेदन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।