发布日期:2024/10/14 12:45:00

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红外透过材料在军事、医疗、工业等领域有着广泛的应用。然而,这些材料在恶劣环境下容易受到损坏,且缺乏自修复能力,限制了其使用寿命和性能。

 

张彦峰教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Covalent Adaptable Networks with Dual Dynamic Covalent Bonds for Self-Repairing Infrared Transmitting Materials”的文章。他们开发了一种新型硫辛酸基环氧树脂(TAE),该材料结合了二硫键和酯键两种动态共价键,能够在温和条件下快速自修复,同时保持几何稳定性。

 

图1. 具有双动态共价键的共价适应性网络在不同温度下的动态行为

 

图2. TAE和对照组的自修复、几何稳定性和流变性能

 

TAE展现出高近红外透射率,即使在磨损后,通过简单的热处理即可修复表面并恢复成像效果。此外,TAE还具有优异的化学稳定性和机械性能,有利于材料的可持续利用。

 

图3. TAE的近红外透过性及其作为自修复红外防护窗的应用

 

图4. TAE的自愈合以及重塑性能

 

这种材料的大尺度自愈合以及粉末到块体材料的多次重塑能力,意味着它在实际应用中可以有效地延长使用寿命,减少因材料损坏导致的更换成本。

 

张彦峰教授团队的这项研究不仅解决了传统红外透过材料的修复难题,还为材料科学领域提供了一种新的设计理念,有望推动相关技术的发展和应用。

 

 

张彦峰,西安交通大学化学学院教授、博士生导师。2015年入选第一批西安交通大学人才计划;2017年入选陕西省青年计划、西安交通大学十大学术新人;2018年获得西安交通大学“伯乐奖”。研究工作涉及智能高分子材料的控制制备,以及在生物医用、复合材料、智能制造等等领域中的应用。共在Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater. J. Am. Chem. Soc., ACS Nano. Macromolecules, ACS Macro Letter,Polym. Chem.,Chem. Mater.,Soft Matter,J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 和Macromol. Rapid Commun.等国际期刊上发表论文110余篇。

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