I ricercatori del Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) dell'Accademia cinese delle scienze hanno proposto un polimero telechelico a tutto tondo ispirato ai neuroni con notevoli proprietà meccaniche e fisiche, capacità di autoguarigione rapida, adesione, triboelettricità e fluorescenza ad emissione aggregata (AIE). I risultati sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati .

I polimeri ad alte prestazioni mostrano enormi prospettive applicative nei settori high-tech del rivestimento anticorrosivo marino, dell'accumulo di energia, dei sensori flessibili e dei display intelligenti. Tuttavia, rimane difficile sviluppare polimeri integrati con proprietà meccaniche eccezionali (come rigidità, tenacità, tolleranza alla cricca), capacità di autorigenerazione rapida, triboelettricità e persino proprietà elettriche o ottiche.

Ispirandosi alla struttura dell'assone del neurone, i ricercatori del NIMTE hanno sintetizzato un polimero telechelico con una struttura a tre bracci. Il 2-ureido-4 pirimidinone (UPy) termina ogni braccio e la sua lunghezza è ben controllata entro un piccolo intervallo per ridurre la densità di entanglement, migliorando così l'efficienza autorigenerante del polimero telechelico. Nel frattempo, ampi gruppi di urea sono incorporati in ciascun braccio per costruire una rete gerarchica di legami idrogeno (legami H).

Regolando la lunghezza del braccio, è possibile regolare facilmente le prestazioni meccaniche del polimero sintetizzato. Il polimero ha mostrato eccellenti prestazioni meccaniche con rigidità di 97,9 MPa, resistenza di 22,5 MPa, allungamento a rottura di 1.470%, tenacità di 159,3 MJ m ^-3 e resistenza all'intaglio di 187 kJ m ^-2 .

Dopo 30 minuti di autorigenerazione, la tenacità del polimero sintetizzato può recuperare fino al 92%, indicando un'eccezionale capacità di autorigenerazione rapida.

Gli estesi legami H conferiscono al polimero un'eccellente adesione poiché la resistenza al taglio per sovrapposizione può raggiungere fino a 20,7 MPa quando viene incollato con lastre di ferro, che era il valore più alto riportato per gli adesivi hot-melt.

Inoltre, il polimero telechelico può essere caricato positivamente con un'elevata tensione a circuito aperto dopo l'attrito con il rame.

Sotto la luce ultravioletta di 365 nm, il polimero telechelico può emettere fluorescenza blu intrinseca, a causa dell'AIE dei gruppi amminici terziari.

Lo studio sul polimero telechelico all-around ispirato ai neuroni ha arricchito la nozione di progettazione di nanomateriali versatili ad alte prestazioni e mostra un grande potenziale applicativo soprattutto nei campi marini dell'anticontraffazione subacquea, dell'incapsulamento subacqueo e dell'adesione subacquea. + Esplora ulteriormente

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