據(jù)外媒報(bào)道，日本理化學(xué)研究所RIKEN的化學(xué)家們研發(fā)出一種新型自修復(fù)聚合物，非常適合用作可穿戴設(shè)備和機(jī)器人中的柔性導(dǎo)體。該研究成果發(fā)表在期刊《Journal of the American Chemical Society》上。

圖片來源： 期刊《Journal of the American Chemical Society》

傳統(tǒng)電子設(shè)備中使用的導(dǎo)電材料往往脆性較大且缺乏柔韌性，因此不適用于需要反復(fù)彎曲的應(yīng)用，例如可穿戴電子產(chǎn)品和機(jī)器人。

為了解決這個(gè)問題，研究人員正致力于研發(fā)適用于這些應(yīng)用的堅(jiān)固且柔韌的導(dǎo)體。理想情況下，這些導(dǎo)體還應(yīng)具備自愈能力，以便在受損后能夠自我修復(fù)。

“在實(shí)際應(yīng)用中，這些導(dǎo)體容易因反復(fù)變形而產(chǎn)生機(jī)械損傷，從而降低其可靠性并縮短使用壽命，”RIKEN可持續(xù)資源科學(xué)中心的Zhaomin Hou解釋道，“賦予導(dǎo)體自愈能力可以有效解決這些問題，使其在受損后恢復(fù)功能?！?/p>

一種很有前景的柔性導(dǎo)體制備策略是使用自修復(fù)聚合物作為柔性基底，并在其上負(fù)載可導(dǎo)電的金納米顆?；蚣{米片。然而，賦予聚合物自修復(fù)和粘附性能并非易事。

如今，Zhaomin Hou及其同事證明，用含硫基團(tuán)（硫醚）修飾常見的聚烯烴類聚合物，可以制備出一種可用于柔性導(dǎo)體的自修復(fù)聚合物。

Hou教授表示：“聚烯烴在日常生活中無(wú)處不在，也是所有聚合物中產(chǎn)量最大的。它們兼具多種優(yōu)良特性，包括成本低、機(jī)械強(qiáng)度高、易于加工以及優(yōu)異的化學(xué)和環(huán)境穩(wěn)定性，使其成為導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域極具潛力的候選材料?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)成功的秘訣在于使用了一種新型催化劑，使他們能夠以高度可控的方式輕松地將硫醚引入聚合物中。

Hou教授指出：“我們的研究表明，催化劑控制的具有不同性質(zhì)的烯烴共聚反應(yīng)可以作為一種有效的合成方法，用于制備具有多種功能的聚烯烴材料，以應(yīng)用于先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。這些發(fā)現(xiàn)或?qū)l(fā)該領(lǐng)域的進(jìn)一步探索。”

該方法的優(yōu)勢(shì)之一在于硫和金具有天然的親和力，這確保了自修復(fù)聚合物與金涂層之間形成牢固的結(jié)合。Hou教授表示：“硫醚功能化聚合物上金涂層的耐久性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的預(yù)期。它經(jīng)受住了超過50次的膠帶剝離測(cè)試。”

Hou教授表示，通過使用不同的聚烯烴構(gòu)建單元，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃“創(chuàng)造一個(gè)全新的自修復(fù)聚合物系列，用于柔性導(dǎo)體，具有更高的耐久性，并可用于其他先進(jìn)技術(shù)”。