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能自愈還能變色 新材料或?qū)⒆尶苹米哌M(jìn)現(xiàn)實(shí)

2022-03-16 10:56:31來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 閱讀量：115 評論

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導(dǎo)讀：就在最近，天津大學(xué)的封偉教授團(tuán)隊(duì)成功研制出了一種具備形狀記憶和自愈功能，并且可以實(shí)現(xiàn)變色的新型智能材料——智能變色液晶高分子薄膜(以下簡稱：變色薄膜)。

　　 科幻電影中經(jīng)常會有這樣的情節(jié)：主人公穿著一身樸素的衣服穿梭于不同的場景中，而每當(dāng)他來到一個(gè)新的場景，原本樸素的衣服竟隨著環(huán)境的差異開始改變顏色及花紋，甚至當(dāng)衣服被刮破之后，只需要簡單的處理便可以愈合如初。而每當(dāng)這種場景出現(xiàn)的時(shí)候，我們也經(jīng)常會思考一個(gè)問題——如果我們也有這樣一件衣服，那我們的生活會變成什么樣？但如今，這種假設(shè)或許可以在現(xiàn)實(shí)里被證實(shí)。
 
　　就在最近，天津大學(xué)的封偉教授團(tuán)隊(duì)成功研制出了一種具備形狀記憶和自愈功能，并且可以實(shí)現(xiàn)變色的新型智能材料——智能變色液晶高分子薄膜(以下簡稱：變色薄膜)。
 
　　據(jù)悉，這種薄膜借鑒了變色龍的變色邏輯。變色龍?zhí)幱谄届o狀態(tài)時(shí)其細(xì)胞層內(nèi)部的納米晶體的排列是緊密的，可以特異性地反射短波長的可見光，但當(dāng)它面臨危險(xiǎn)時(shí)，它可以主動(dòng)的控制細(xì)胞層內(nèi)部的納米晶體排列結(jié)構(gòu)，改變其疏密程度，從而實(shí)現(xiàn)控制特定波長區(qū)間的光來進(jìn)行發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)變色的目的。
 
　　這種變色薄膜則是通過將動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵分子與液晶單體混合，并借助溶劑揮發(fā)的方法使其中的液晶單體分子形成周期排列的膽甾相液晶結(jié)構(gòu)，并通過光照聚合將厚度控制在200微米。在周期排列的液晶分子影響下，使用者只需要通過合理的拉伸變色薄膜，便可以實(shí)現(xiàn)人為控制反射顏色的目的，從而達(dá)到在可見光譜范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)變色薄膜顏色的效果。并且由于引入了動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵分子，因此材料具備了溫感記憶的能力，這也使得變色薄膜加工成不同的產(chǎn)品后，溫度也可以作為其轉(zhuǎn)換顏色的一種方式。
 
　　此外，動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵在遇到水分子時(shí)會斷裂，但是水分子揮發(fā)后又會重新鏈接起來，這也就間接的幫助變色薄膜實(shí)現(xiàn)了自愈的可能——當(dāng)材料出現(xiàn)破損后，對準(zhǔn)位置并用水進(jìn)行簡單的粘和便可以在確保強(qiáng)度的同時(shí)讓其恢復(fù)完整。
 
　　當(dāng)然，和大多數(shù)剛剛研制成功的新材料一樣，這種變色薄膜目前還是實(shí)驗(yàn)室階段，暫時(shí)不具備實(shí)用價(jià)值，甚至在功能性上還有許多需要改進(jìn)的地方，例如如何實(shí)現(xiàn)更加細(xì)膩均勻的變色？如何大面積地進(jìn)行加工？如何降低生產(chǎn)的難度以及成本？不過可以確定的一點(diǎn)是，會變色、有記憶、能自愈這三個(gè)要素賦予了其非常多的可能，也將成為變色薄膜未來技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要方向。而作為普通人，我們可以期待的是，這種材料商品化，并進(jìn)入我們生活的那一天。
 
　　原標(biāo)題：能自愈還能變色 新材料或?qū)⒆尶苹米哌M(jìn)現(xiàn)實(shí) 
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