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繼Nature Energy之后，鮑哲南院士再發(fā)Matter！

來(lái)源：時(shí)間：2023-05-19 16:12:38 瀏覽：2343次

第一作者：Tomoko Nogusa

通訊作者：鮑哲南院士

通訊單位：斯坦福大學(xué)

DOI: 10.1016/j.matt.2023.04.007

研究背景

在水存在的情況下，大多數(shù)粘合劑會(huì)失去附著力。基于此，斯坦福大學(xué)鮑哲南院士團(tuán)隊(duì)報(bào)道了將疏水全氟聚醚（perfluoropolyether, PFPE）動(dòng)態(tài)聚合物周期性嵌入氫鍵單元，通過(guò)增強(qiáng)范德華相互作用和最大限度地減少大量水的吸收，作為有效的水下粘合劑。在文中，作者利用五種二異氰酸酯合成了五種PFPE基動(dòng)態(tài)聚合物：4, 40-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)（PFPE-MCUr）、1, 3-二(1-異氰基-1-甲基乙基)苯（PFPE-MEBUr）、異佛爾酮二異氰酸酯（PFPE-IUr）、六亞甲基二異氰酸酯（PFPE-HUr）和1, 3-二(異氰基甲基)環(huán)己烷（PFPE-CHUr）。

文章要點(diǎn)

1、優(yōu)化聚合物中的鍵相互作用及其體動(dòng)力學(xué)可以在保持疏水、納米相分離形態(tài)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚強(qiáng)度，以防止水基失效機(jī)制。所得到的粘合劑具有很高的粘附強(qiáng)度，可在完全水存在下可逆地應(yīng)用于聚酰亞胺、玻璃和鋼基材上，不需要任何溶劑或共價(jià)交聯(lián)，在室溫下不需要對(duì)基材進(jìn)行改性。

2、此外，由于使用動(dòng)態(tài)交聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)粘合，聚合物粘合劑可以很容易地回收。該工作展示了如何設(shè)計(jì)具有可調(diào)結(jié)構(gòu)和性能的PFPE基動(dòng)態(tài)聚合物，用于高強(qiáng)度可回收的水下粘合劑，從而實(shí)現(xiàn)可逆連接和可拆卸的防水可穿戴設(shè)備。

圖文展示

圖1. PFPE基動(dòng)態(tài)聚合物的合成

圖2. PFPE基動(dòng)態(tài)聚合物的表征

圖3. PFPE基聚合物的流變性能

圖4. PFPE基聚合物的粘合性能

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