西安交大設計出系列新型“分子阻塞”凝膠

中國教育報-中國教育新聞網訊（記者 馮麗）記者日前從西安交通大學獲悉，該校化學學院“智能高分子”團隊吳宥伸副教授和張彥峰教授等提出了“分子阻塞”超分子機制，設計并制備了系列新型“分子阻塞”凝膠。

凝膠材料因具有靈活的力學特性與豐富的功能，近年來受到極大關注。然而，凝膠材料面臨著溶劑易遷移、穩定性低的瓶頸問題。吳宥伸和張彥峰從機械互鎖超分子原理中汲取靈感，提出了“分子阻塞”超分子機制，利用溶劑分子與交聯網狀結構之間的尺寸差異帶來的阻滯，有效抑制溶劑在凝膠內的遷移。通過設計和合成分子尺寸超過1.4納米的液態支鏈檸檬酸酯，并將這種大體積分子作為溶劑與交聯聚脲原位聚合，制備獲得系列新型“分子阻塞”凝膠。

據吳宥伸介紹，“分子阻塞”凝膠具有可與普通聚合物或彈性體相媲美的卓越穩定性，可儲存10個月而無任何形貌或力學性能改變，并能耐受高溫烘烤，保持質量和性能穩定。特別是其楊氏模量能夠在1.3吉帕至30千帕的大范圍內連續調控，變化幅度創紀錄地達到了4.3萬倍，有效覆蓋了現有交聯樹脂、塑料、彈性體和凝膠的范圍。該材料具有高阻尼、抗沖擊特性，最大阻尼系數達1.9。“舉個形象的例子，新型‘分子阻塞’凝膠可有效保護雞蛋從1米高處掉落而不發生破裂，在諸多領域具有重要應用潛力。”吳宥伸說。