一種氟基強力可修復彈性體具有前所未有的抗穿刺性適用于高性能柔性電子產品
發布時間：2024-05-27 16:23:08來源：
東華大學材料科學與工程學院游正偉教授和孫俊芬教授的這項研究成果發表在《Science Bulletin》上。高機械強度和動態自修復之間通常需要權衡，因為這兩種特性的機制是互相排斥的。在此，該團隊設計并制造了一種基于八氟-4,4'-聯苯的氟化酚醛聚氨酯 (FPPU) 彈性體來克服這一挑戰。這種基于氟的結構不僅通過芳香環之間的 π-π 堆積和聚合物鏈之間的自由體積來調節鏈間相互作用，而且還通過氟原子的吸電子效應提高了苯酚-氨基甲酸酯鍵的可逆性。
所開發的 FPPU 彈性體顯示出最高的記錄穿刺能量 (648.0 mJ)、高拉伸強度 (27.0 MPa) 以及出色的自修復效率 (92.3%)，同時與非氟化雙酚聚氨酯 (BPPU) 彈性體相比，表面能較低 (50.9 MJ m −2 )、缺口不敏感性和可再加工性。利用 FPPU 彈性體的上述優點，該團隊制備了一種具有自修復和可再加工彈性基材的防污摩擦納米發電機 (TENG)。由于氟原子的電子親和力比氫原子強，與用 BPPU 彈性體制造的 TENG 相比，這種電子設備表現出 302.3 V 的超高峰值開路電壓。此外，還制備了一種可修復和可拉伸的導電復合材料。這項研究為構建高性能彈性體提供了一條獨特而通用的途徑，并將實現一系列新的應用。
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