Zhejiangin yliopiston tutkijat syntetisoivat "elastisia keraamisia muoveja"

8. kesäkuuta 2023 professori Tang Ruikang ja tutkija Liu Zhaoming Zhejiangin yliopiston kemian laitokselta julkistivat "elastisen keraamisen muovin" synteesin. Tämä on uusi materiaali, jossa yhdistyvät kovuus ja pehmeys keraamisen kaltaisen kovuuden, kumin kaltaisen elastisuuden ja muovin kaltaisen plastisuuden kanssa.
Onko tämä läpinäkyvä materiaali muovia vai keramiikkaa? Se on Zhejiangin yliopiston tiimin valmistama elastinen keraaminen muovi.
"Elastinen keraaminen muovi" on ensimmäinen kerta, kun toteutetaan orgaanisten yhdisteiden ja epäorgaanisten ionisten yhdisteiden yhdistelmä molekyylitasolla, jotta saadaan uusia materiaaleja, joiden ominaisuudet eroavat aiemmista materiaaleista. Perinteisessä kognitiossa materiaalien valmistusmenetelmät epäorgaanisen kemian ja polymeerikemian alalla ovat täysin erilaisia. On raportoitu, että laboratoriossa hybridimolekyyleillä polymeroitu "elastinen keraaminen muovi" on pieni keltainen nappimainen runko. Sen molekyyleissä epäorgaaninen ionisidosverkosto ja orgaaninen kovalenttinen sidosverkosto kietoutuvat toisiinsa, ja niillä ei ole vain epäorgaanisten materiaalien ominaisuuksia, vaan se säilyttää myös orgaanisten materiaalien ominaisuudet ja jolla on tietty kovuus ja elastisuus. Kun tiettyä ulkoista voimaa käytetään, epäorgaaninen luuranko voi tarjota kovuuden ja lujuuden; Kun ulkoinen voima on suuri ja elastinen muodonmuutos tapahtuu, koko luuranko deformoituu, mikä tuottaa puskuroivan vaikutuksen; Ulkoisten voimien poistamisen jälkeen orgaaninen luuranko saa aikaan rebound-ilmiön, joka palauttaa verkon alkuperäiseen tilaan. Aikaisemmin orgaanisen ja epäorgaanisen fuusio oli yksinkertainen superpositio, aivan kuten epäorgaanisen jauheen kaataminen orgaaniseen runkoon ja tasainen sekoittaminen. Jos jaat kerros kerrokselta, molekyylitaso on edelleen "sinä kuulut sinulle, minä kuulun minulle", vain näiden kahden sekoitus, "tämä koe tuotti uusia molekyylejä, jotka eivät olleet menneisyydessä, saivat uuden rakenteen ja rikkoi orgaanisten yhdisteiden ja epäorgaanisten ionisten yhdisteiden välisen esteen molekyylimittakaavassa."
Zhejiangin yliopiston tutkijat ovat vertailleet tämän uuden materiaalin suorituskykyä keramiikkaan, kumiin, muoviin, metalleihin ja muihin. Se on saavuttanut korkeat pisteet kovuuden, reboundin, lujuuden, muodonmuutosten ja prosessoitavuuden suhteen. Sillä ei ole vain marmoritason kovuutta, vaan sillä on myös kumin joustavuus ja muovin plastisuus. On myös ominaisuuksia, joita perinteisellä muovilla ei ole: ne eivät pehmene kuumentamisen jälkeen.