眾所周知,肌肉具有堅硬、彈性以及自修復等性能,現實生活中,制備這樣的材料卻是難之又難。
有鑒于此,斯坦福大學鮑哲楠課題組近日報道了一種由聚二甲基硅氧烷鏈和配位化合物交聯形成的網狀材料,具有高度可拉伸性、高介電強度以及自發的自修復和機械傳動功能。自修復可在-20 oC條件下進行,而且不受表面熟化和水氣的影響。
所使用的交聯絡合物由Fe(II)及與其配位的2,6-吡啶二甲酰胺配體組成,主要有三種相互作用:一種吡啶基-Fe的強相互作用;兩種酰胺-Fe的弱相互作用(N和O原子)。因此,當Fe中心仍然保持和配體的強相互作用,鏈就可以實現可逆的伸展和重折疊,Fe-配體鍵就能夠隨時斷裂和重新形成。
圖1.材料設計
圖2. 單分子力顯微鏡表征
圖3. 力學性能
圖4. 自修復性能
圖5. 自修復的人造肌肉
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