据外媒报道,荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)研究人员开发出新的聚合物玻璃自修复方法,利用受控振荡运动来增强分子流动性(molecular mobility)并修复裂纹。这项技术旨在应对材料科学领域长期存在的挑战之一,在保持结构完整性的同时提升材料耐久性。这一突破为开发坚韧、可持续性材料提供了新路径,有潜力广泛应用于工业领域。该研究成果发表于期刊《Nature Communications》。
聚合物玻璃广泛应用于医疗器械、结构材料及工业管道。但是,这种玻璃存在显著的脆性,易引发裂纹和长期磨损。这要归因于玻璃化转变温度(Tg)以下的低分子流动性。凝胶和橡胶等较软的材料具有灵活的分子结构,可以实现自修复。相比之下,聚合物玻璃的自修复能力则差得多。传统的自修复策略通常需要进行化学修饰或复杂的设计,成本高昂且难以规模化。
在这项研究中,研究人员探讨受控振荡变形对材料动力学行为的影响。他们通过分子动力学模拟方法发现,这些变形能够增强裂纹表面附近的局部分子流动性,在不损害材料结构完整性的情况下促进自修复。