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本報(bào)訊(記者王昊昊)湖南大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所、中南大學(xué)等單位研究人員合作,利用環(huán)糊精等原料,基于低共熔策略制備了超分子玻璃。近日,相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然-通訊》。
透明材料在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)探索中至關(guān)重要,而有機(jī)玻璃和無機(jī)玻璃是兩種典型的透明材料。隨著科技的不斷發(fā)展,科學(xué)家利用非共價(jià)相互作用制備了以超分子凝膠為主的透明材料,但凝膠通常是軟材料,超分子玻璃的研究與制備依舊很少。 與已開發(fā)的人工無機(jī)、有機(jī)玻璃相比,超分子玻璃仍處于起步階段,其本身特性也很少被認(rèn)識(shí)和研究。 該團(tuán)隊(duì)利用甲基-β-環(huán)糊精和對(duì)羥基苯甲酸之間的主客體分子識(shí)別基序,制備了高內(nèi)聚能的超分子聚合物黏附材料,然后通過澆鑄和熱壓的方法對(duì)黏附材料進(jìn)行功能化,制備成超分子玻璃。由主客體絡(luò)合驅(qū)動(dòng)氫鍵形成的非共價(jià)聚合使超分子玻璃具有高透明度和體相態(tài),透過率與市售玻璃相當(dāng)。 同時(shí),該超分子玻璃具有優(yōu)異的機(jī)械性能,厚度大約為2毫米的玻璃能夠承受200克重物,定量拉伸實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其具有0.85MPa的拉伸強(qiáng)度。這種動(dòng)態(tài)組裝模式使該超分子玻璃還具有多種優(yōu)點(diǎn),包括可回收性、兼容性和熱加工性。研究證明,該超分子玻璃屬于短程有序和長程無序結(jié)構(gòu),這是玻璃的典型結(jié)構(gòu)特征。 該研究為以有機(jī)組分為原料構(gòu)筑透明材料提供了一種新的超分子策略。 相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1038/s41467-024-48089-4 《中國科學(xué)報(bào)》 (2024-06-03 第3版 綜合)
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