अल्ट्रा-फास्ट दुरुस्तीसाठी पॉलीयुरेथेन सामग्रीमध्ये नवीन प्रगती

स्वयं-उपचार करण्याच्या क्षमतेसह पॉलिमर सामग्रीचा विकास, ज्यामुळे खराब झालेले साहित्य प्रभावीपणे स्वत: ची बरे होऊ शकते आणि पुनर्जन्म करू शकते, हे "पांढरे प्रदूषण" कमी करण्याचे एक साधन आहे. तथापि, आण्विक स्टॅकिंगची उच्च घनता आणि आण्विक साखळी हालचालींच्या गोठलेल्या जाळ्यामुळे खोलीच्या तापमानाला ग्लासी पॉलिमरची स्वत: ची दुरुस्ती करणे कठीण आहे. अलिकडच्या वर्षांत ग्लासी सेल्फ-हिलिंग पॉलिमर मटेरियलमध्ये प्रगती झाली असली तरी, कमी यांत्रिक गुणधर्म, जटिल दुरुस्ती पद्धती आणि दीर्घ दुरुस्तीचा कालावधी यामुळे ते व्यावहारिकरित्या लागू करणे कठीण होते. त्यामुळे, काचेच्या स्थितीत जलद दुरुस्ती करण्यास सक्षम उच्च-कार्यक्षमता पॉलिमर सामग्रीचा विकास हे निःसंशयपणे एक मोठे आव्हान आहे.

अलीकडेच, कॉलेजमधील प्रो. जिन्रोंग वू यांच्या टीमने एका ग्लासी हायपरब्रँच्ड पॉलीयुरेथेन (UGPU) चा अहवाल दिला ज्याची खोलीच्या तापमानात वेगाने दुरुस्ती केली जाऊ शकते. या कार्यात, संशोधकांनी जोडलेल्या मोनोमर पद्धतीने प्रतिक्रिया देऊन ॲसायक्लिक हेटरोएटॉमिक चेन आणि हायपरब्रॅन्च्ड स्ट्रक्चर्ससह पॉलीयुरेथेन सामग्री प्राप्त केली. ही अनोखी आण्विक रचना हायपरब्रँच्ड पॉलिमरची उच्च आण्विक गतिशीलता पॉलीयुरेथेनच्या एकाधिक हायड्रोजन बॉण्ड्ससह एकत्रित करते आणि युरिया बॉण्ड्स, यूरेथेन बॉन्ड्स आणि ब्रँच्ड टर्मिनल हायड्रॉक्सिल ग्रुप्सवर आधारित उच्च-घनता हायड्रोजन बाँडिंग नेटवर्क तयार करते. UGPU ची तन्य शक्ती आहे. 70 MPa, 2.5 GPa चे स्टोरेज मॉड्यूलस आणि काचेचे संक्रमण तापमान जे खोलीच्या तापमानापेक्षा खूप जास्त आहे (53 ℃), जे UGPU ला एक कठोर पारदर्शक काचेचे प्लास्टिक बनवते.

UGPU मध्ये उत्कृष्ट स्व-उपचार करण्याची क्षमता आहे आणि ते दबावाखाली काचेच्या स्व-उपचाराची जाणीव करू शकते. त्याच वेळी, संशोधकांना असे आढळून आले की UGPU विभागात अत्यंत कमी प्रमाणात पाणी लागू केल्याने दुरुस्तीच्या दरात लक्षणीय वाढ होते. स्वयं-उपचार सामग्रीसाठी हा सर्वकालीन रेकॉर्ड आहे. शिवाय, दुरुस्ती केलेला नमुना 10 MPa च्या रेंगाळलेल्या चाचणीला प्रतिकार करू शकतो, जो स्ट्रक्चरल घटकांना नुकसान झाल्यानंतर जलद दुरुस्ती आणि सेवा चालू ठेवण्याच्या अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी पुरेसा आहे.