南大团队研发新型强力胶,性能超越502且可重复使用
南大团队研发新型强力胶,性能超越502且可重复使用
近期,南京大学化学化工学院在高强度自修复材料领域取得重要突破。该院李承辉教授团队研发出一种新型强力胶,不仅粘结强度超过传统502胶水,还具备独特的自修复和可重复使用特性,为胶粘剂领域带来革命性创新。
创新突破:自修复胶水的诞生
李承辉教授团队基于配位化学原理,通过理性设计配位键,成功开发出这种新型自修复胶水。其核心创新在于使用了动态配位键作为交联点,这种特殊结构使得胶水在受到破坏后能够重新组合,实现自我修复。
研究团队通过在聚合物链中引入金属-配体相互作用,构建了具有动态交联网络的聚合物体系。这种设计不仅赋予了材料优异的机械性能,还使其具备了自修复能力。当材料发生断裂时,断裂面的配位键会重新结合,从而实现损伤的自我修复。
性能优势:超越传统强力胶
实验结果显示,这种新型胶水的粘结强度高达27.4 ± 3.2 kPa,是纤维蛋白胶的4.4倍,接近氰基丙烯酸酯类商业粘合剂的即时粘附强度(35.1 ± 6.1 kPa)。更令人惊喜的是,它能在5秒内对湿润组织表面产生强大粘附力,展现出优异的即时粘附性能。
与传统强力胶相比,这种新型胶水具有三大显著优势:
高强度:粘结强度超过市售101、502等强力胶,适用于各种苛刻的粘接环境。
自修复性:能够在室温下自动修复损伤,延长使用寿命。
可重复使用:粘贴后可轻松剥离,不留残胶,可多次重复使用。
应用前景:从生活到工业的革新
这种新型胶水的问世,有望为多个领域带来革新:
日常生活:可用于各种日常物品的粘接,如家具、电子产品、玻璃器皿等,特别适合需要频繁拆装的场景。
工业应用:在汽车制造、航空航天、电子产品组装等领域具有广阔应用前景,能够提高生产效率,降低维护成本。
医疗领域:其优异的生物相容性和湿粘附性能,使其在组织粘合、伤口闭合等方面展现出巨大潜力。
研发团队:深耕自修复材料研究
李承辉教授团队长期致力于自修复材料的研究。近年来,团队立足于配位化学与高分子化学的交叉融合,开发了一系列具有高弹性、高韧性或刚性的自修复材料,并尝试将其应用于国防、航空航天、3D打印、医用外固定支架等领域。
团队在Nature Chemistry、Nature Communications、Advanced Materials等顶级期刊发表多篇论文,申请中国发明专利8项(其中4项获得授权),PCT专利2项。李承辉教授本人也因其在自修复材料领域的突出贡献,获得江苏省自然科学基金杰出青年基金、第四批国家“万人计划”青年拔尖人才支持计划等多项荣誉。
未来展望:产业化应用前景广阔
目前,研究团队正在积极推进该技术的产业化应用。这种兼具高强度和自修复特性的胶水,有望在不久的将来走进千家万户,为人们的生活带来更多便利。同时,其在工业和医疗领域的应用也将为相关行业带来新的发展机遇。
这一突破性成果不仅展示了中国科研团队在新材料领域的创新能力,更为未来胶粘剂的发展指明了新的方向。随着进一步的研发和优化,这种新型强力胶有望成为市场上最具竞争力的粘合剂产品之一。