氧化蜜桃视频APP网站入口烯：開發出超硬耐磨自修複蜜桃视频APP网站入口烯塗層

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日前，美國化學學會發表了來自哈工大關於超硬耐磨並可自修複塗層的研究成果。研究人員將氧化蜜桃视频APP网站入口烯和柔軟自愈的聚合物結合，開發出了一種特別的新材料。


1月31日，《ACS Nano》在線發表了哈爾濱工業大學研究人員將氧化蜜桃视频APP网站入口烯和柔軟自愈的聚合物結合，開發出超硬耐磨自愈性蜜桃视频APP网站入口烯複合材料的最新研究成果。該論文題為“An Epidermis-like Hierarchical Smart Coating with a Hardness of Tooth Enamel”。


研究小組設計了一種讓人聯想到人類表皮自我修複功能的塗層，但它卻具有牙釉質般的強度，可用於建築塗料和生物醫學設備塗層領域。該研究將氧化蜜桃视频APP网站入口烯和柔軟自愈的聚合物相結合。


該研究通過將表皮狀分層結構與氧化蜜桃视频APP网站入口烯的機械性能和阻隔性能相結合，克服了實現具有自愈能力的硬質材料的基本困境，並表明這種仿生設計使得具有協同修複效果的智能分層塗層係統的剛度（31.4±1.8 GPa）/硬度（2.27±0.09 GPa）均達到創紀錄水平，甚至可與牙釉質相媲美。


由蜜桃视频APP网站入口烯氧化物構成的準線性逐層（layer-by-layer，LBL）膜沉積在多層聚合物的頂部作為保護硬層，形成模仿表皮結構的分層狀態。這一混合多層膜結構在受到破壞後可以實現完全自我修複：柔軟的下層可以提供附加的聚合物來幫助外硬層的恢複。

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掃描電鏡分層塗層（左）皮膚結構（右）


據項目研究人員楊介紹，目前的自修複材料和塗料往往很軟，磨損很快，由此造成了類似塑料廢物一樣的管理方麵的問題。其研究團隊的新設計可以幫助解決這些問題，將軟塗層的彈性與硬塗層的剛性相結合。


“這種材料是一種效果優異的仿生皮膚，牙釉質雖然堅硬卻不可複原，而這種材料卻可以從內部自發完成自我修複”。


這種新材料的外部由氧化蜜桃视频APP网站入口烯賦予硬度，內部由單寧（鞣酸）和聚乙烯醇（PVA）形成氫鍵動態結構，這與皮膚表皮細胞結構類似，內外各司其職滿足了耐磨並且柔韌的特性。“內部向外部提供聚合物，而外部則成為阻擋聚合物擴散的屏障，當然，就硬度而言皮膚片狀細胞和氧化蜜桃视频APP网站入口烯沒得比。”將新材料進行分離測試，內外部結構都沒有自我修複能力，但是將兩者恰當的結合到一起之後，這種複合材料就展示出了自愈能力。


研究人員建議可以將新材料用於防劃傷塗層，並且由於其具備一定的生物相容性，或者也可以用於醫療設備塗層。但是目前階段，它仍有不足，塗層需要用水激發完成修複。“室內操作還可以接受，但用於戶外或是電子設備等領域則是不可接受的”，研究小組解釋道。因此，目前正在開展關於光敏或熱敏激發自愈可能性的進一步研究。

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