Nýjar framfarir í pólýúretanefnum fyrir ofurhraða viðgerð

Þróun fjölliða efna með sjálfslæknandi getu, þannig að skemmd efni geti í raun sjálfgróið og endurnýjað, er ein af leiðunum til að draga úr "hvítri mengun". Hins vegar er erfitt að gera sér grein fyrir stofuhita sjálfviðgerð á glerkenndum fjölliðum vegna mikillar þéttleika sameindastöflunnar og frosið net sameindakeðjuhreyfingar. Þrátt fyrir að bylting hafi átt sér stað í glerkenndu sjálfgræðandi fjölliðuefnum á undanförnum árum, gera lágir vélrænni eiginleikar, flóknar viðgerðaraðferðir og langur viðgerðartími það erfitt að nota það í raun. Þess vegna er þróun afkastamikilla fjölliða efna sem geta gert hraðvirka viðgerð í glerkenndu ástandi án efa mikil áskorun.

Nýlega greindi teymi prófessors Jinrong Wu við háskólann frá glerkenndu ofgreinóttu pólýúretani (UGPU) sem hægt er að laga hratt við stofuhita. Í þessari vinnu fengu rannsakendur pólýúretan efni með óhringlaga heteroatomic keðjum og ofgreinóttum byggingum með því að hvarfast með tengdum einliða aðferðinni. Þessi einstaka sameindabygging sameinar mikla sameindahreyfingu ofgreinóttra fjölliða við margvísleg vetnistengi pólýúretana til að mynda háþéttni vetnistengikerfi sem byggir á þvagefnistengjum, urethantengjum og greinóttum endanlegum hýdroxýlhópum.UGPU hefur togstyrk upp á allt að 70 MPa, geymslustuðull 2,5 GPa og glerhitastig sem er miklu hærra en stofuhitastigið (53 ℃), sem gerir UGPU að stífu gagnsæju glerkenndu plasti.

UGPU hefur framúrskarandi sjálfslækningarhæfileika og getur áttað sig á gleraugum sjálfsheilun undir þrýstingi. Á sama tíma komust vísindamennirnir að því að mjög lítið magn af vatni sem borið var á UGPU hlutann flýtti verulega fyrir viðgerðarhraðanum. Það er allra tíma met í sjálfslæknandi efni. Þar að auki getur viðgerða sýnishornið staðist skriðpróf upp á 10 MPa, sem nægir til að uppfylla umsóknarkröfur um hraða viðgerð og áframhaldandi þjónustu eftir skemmdir á burðarhlutum.