由于金屬有機協同作用,金屬聚電解質是一種用途廣泛的材料,可用于過濾、生物醫學設備和傳感器等應用。它們的動態和可逆靜電相互作用提供了高離子電導率、自修復和可調的機械性能。然而,分子級動態鍵和連續級材料特性之間的知識差距仍然存在,這主要是由于制造方法有限和缺乏理論設計框架。
為了解決這一關鍵差距,加州理工學院Seola Lee提出了一個框架,結合理論和實驗見解,強調分子參數在控制材料特性方面的相互作用。
文章要點
1)使用基于立體光刻的增材制造,研究人員生產出耐用的金屬聚電解質凝膠,其機械性能可根據金屬離子價數和聚合物電荷稀疏性進行調節。
2)研究方法揭示了這些相互作用如何傳播到宏觀尺度特性的機制見解,其中較高價離子產生更硬、更堅韌的材料,而較低的電荷稀疏性會改變材料的相行為。
這項工作增進了對金屬聚電解質行為的理解,為設計先進的功能材料提供了基礎。
參考文獻
Lee, S., Walker, P.J., Velling, S.J. et al. Molecular control via dynamic bonding enables material responsiveness in additively manufactured metallo-polyelectrolytes. Nat Commun 15, 6850 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-50860-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50860-6