Entropy and interfacial energy driven self-healable polymers

自愈 聚合物 粘弹性 材料科学 自愈材料 复合材料 纳米技术 共价键 刚度 表面能 化学 医学 病理 有机化学 替代医学
作者
Chris C. Hornat,Marek W. Urban
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:11 (1) 被引量:87
标识
DOI:10.1038/s41467-020-14911-y
摘要

Although significant advances have been achieved in dynamic reversible covalent and non-covalent bonding chemistries for self-healing polymers, an ultimate goal is to create high strength and stiffness commodity materials capable of repair without intervention under ambient conditions. Here we report the development of mechanically robust thermoplastic polyurethane fibers and films capable of autonomous self-healing under ambient conditions. Two mechanisms of self-healing are identified: viscoelastic shape memory (VESM) driven by conformational entropic energy stored during mechanical damage, and surface energy/tension that drives the reduction of newly generated surface areas created upon damage by shallowing and widening wounds until healed. The type of self-healing mechanism is molecular weight dependent. To the best of our knowledge these materials represent the strongest (Sf = 21 mN/tex, or σf ≈ 22 MPa) and stiffest (J = 300 mN/tex, or E ≈ 320 MPa) self-healing polymers able to repair under typical ambient conditions without intervention. Since two autonomous self-healing mechanisms result from viscoelastic behavior not specific to a particular polymer chemistry, they may serve as general approaches to design of other self-repairing commodity polymers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
海不扬波完成签到,获得积分10
刚刚
yangou发布了新的文献求助10
1秒前
Aston完成签到,获得积分10
1秒前
neilqin完成签到,获得积分10
2秒前
简单完成签到,获得积分10
2秒前
南墙以南完成签到 ,获得积分10
2秒前
zwz1015发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
airyletter完成签到,获得积分10
4秒前
xiaokl发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
粗犷的怜梦完成签到 ,获得积分10
5秒前
星辰大海发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助liang采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助勤恳的越泽采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
李健应助gao采纳,获得30
8秒前
8秒前
科研小白完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
bing应助zxcv23采纳,获得10
9秒前
深情安青应助自由宛筠采纳,获得10
9秒前
打打应助蔺子凡采纳,获得10
9秒前
BBA完成签到 ,获得积分10
9秒前
自信羊发布了新的文献求助30
10秒前
13656479046发布了新的文献求助10
10秒前
从容仙人发布了新的文献求助10
11秒前
健忘的大象完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
kento发布了新的文献求助50
12秒前
cdercder应助123669采纳,获得30
12秒前
12秒前
晨屿发布了新的文献求助10
12秒前
念想发布了新的文献求助10
13秒前
CC1219应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3790460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3335150
关于积分的说明 10273529
捐赠科研通 3051578
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1674737
邀请新用户注册赠送积分活动 802803
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760907