中科院成都生物所在自愈合導電彈性體研究中獲進展
2015-10-08 來源：中國聚合物網
有機導電材料既具有金屬的導電性又如有機材料般柔順可加工，在軍事、能源、生物化學傳感器等方面有廣闊的應用前景。然而，其在制造和使用過程中，在光、熱、機械力等環境因素作用下，容易產生局部損傷或微裂紋，造成元件的性能故障，甚至造成整個系統的癱瘓和報廢。近年來，基于生物體損傷愈合的概念，具有自愈合特性的功能材料研究成為學者們關注的重點。但目前，有關自愈合導電材料的研究尚處于初步階段。
中國科學院成都生物研究所研究員李幫經長期致力于基于環糊精主客體識別的功能性自愈合材料研究。利用表面接枝環糊精（β-CD）的碳納米管（SWCNT）與含有客體金剛烷基團（Ad）的甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）進行組裝，然后將包合物和HEMA單體在特定溶劑中按照一定的比例共聚，成功制備了具有自愈合功能的導電彈性材料。研究表明：通過環糊精與客體基團之間的主客體識別，碳納米管與HEMA形成了交聯的三維網狀結構，材料表現出良好的彈性和機械性能。由于碳納米管密集堆積形成導電通路，彈性材料具有良好的導電性能。材料受損傷時，斷面處存在大量游離的主客體基團，兩斷面重新接觸后即可發生主客體相互作用導致材料自愈合。并且，三次自愈合循環后，材料的機械性能恢復50%以上，導電性能恢復90%以上。此外，該材料在濕度傳感和接近感應領域亦有潛在的應用價值。相關文章發表在國際雜志Angewandte Chemie International Edition上（VIP paper）。
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中國科學院成都生物研究所研究員李幫經長期致力于基于環糊精主客體識別的功能性自愈合材料研究。利用表面接枝環糊精（β-CD）的碳納米管（SWCNT）與含有客體金剛烷基團（Ad）的甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）進行組裝，然后將包合物和HEMA單體在特定溶劑中按照一定的比例共聚，成功制備了具有自愈合功能的導電彈性材料。研究表明：通過環糊精與客體基團之間的主客體識別，碳納米管與HEMA形成了交聯的三維網狀結構，材料表現出良好的彈性和機械性能。由于碳納米管密集堆積形成導電通路，彈性材料具有良好的導電性能。材料受損傷時，斷面處存在大量游離的主客體基團，兩斷面重新接觸后即可發生主客體相互作用導致材料自愈合。并且，三次自愈合循環后，材料的機械性能恢復50%以上，導電性能恢復90%以上。此外，該材料在濕度傳感和接近感應領域亦有潛在的應用價值。相關文章發表在國際雜志Angewandte Chemie International Edition上（VIP paper）。
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自愈合導電彈性體機理圖
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（責任編輯：xu）
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