為什麼會發生材料自癒合行為?

時間 2021-05-13 03:18:50

1樓:TykoonRen

上面一位說的自修復材料很全面了,涵蓋了高分子,金屬,無機三大材料。這裡我想就高分子水凝膠材料做一下小小的補充。

所謂水凝膠就是一種含水量很高的三維網狀高分子材料。一般是由親水性分子通過物理或者化學交聯形成的。(如下圖)

很多自修覆水凝膠靠的是動態的物理交聯(比如氫鍵,疏水作用力等),這些物理交聯在一定的條件(如外力)下會斷裂,然後又在一定的外界條件(如加熱、紫外光照射、pH改變等)下重新生成進而完成自修復。

對於能自發的自修覆水凝膠主要有三種。第一種是靠的是單電荷兩性分子(Single-Charged&Amphiphilic), 此種自修復靠的是分子間的氫鍵作用,但是當pH值比較大的時候,這種單電荷的分子會發生電離,然後由於同性電荷間的斥力作用,凝膠無法完成自修復,所以應用比較受限制。

第二種是非電荷的兩性分子(Non-ionic&Amphiphilic),這種分子有疏水部分與親水部分,一般情況下,在凝膠的表面分布的是疏水的部分。當凝膠被切開時,親水部分會暴露出來,為了降低凝膠的表面自由能,疏水分子端會發生運動,移到凝膠表面,

而親水部分則會重新埋到凝膠中。然後疏水分子之間會因為疏水作用力而相互結合在一起完成自修復,但是這種修復是很弱的,而且要求在凝膠被切開後立即對在一起才能修復上。

第三種是兩性離子(Zwitterionic&Superhydrophilic),這種凝膠的自修復靠的是兩性離子間的電荷作用力,可以很好的修復。這種兩性離子的結構如下,而且也可以看出修復的很好呢。

當然還有很多有意思的自修覆水凝膠,以後有機會再補充吧。

time-independent self-healing under physiological conditions等(現在還不太搞得懂參考文獻的格式,就把名字粘在這裡了,大家有興趣的去看看吧。。。。。。。)

應李李同學建議,我把這篇文章的DOI貼出來了:doi:10.1016/j.biomaterials.2014.01.077

2樓:

知乎帶我預習專業課系列= =敝系的課件hhh關於高分子自修復材料的幾種原理,加修復劑的上面的大神已經講啦》<【不說了去預習】都是淚

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