光热弹性体是一类能够将光能转化为热能的软物质。当时的研讨致力于赋予这类弹性体多功用性,如耐性、自愈合、自粘附性和抗溶胀性,使其能使用于智能传感、才智医疗和软体机器人等新式范畴。一起,将绿色资料和可持续发展的理念融入光热弹性体的规划开发中,关于削减碳脚印、节省国际资源和进步动力功率具有极端严重的含义。
针对光热弹性体范畴组成简化、杂乱功用、使用扩展和可持续发展之间长期存在的对立,大连工业大学孙润仓教授团队邵长优副教授与新加坡国立大学翟玮教授团队党超博士协作,提出了将三种生物衍生质料碱木质素(AL)、硫辛酸(LA)和植酸(PA)熔融共聚制备多功用全生物基光热弹性体(BPTE)的简洁战略。其间,AL苯酚和共轭结构别离起到了安稳LA聚合物网络和赋予明显光热转化才能的两层效果。在PA的进一步动态增强下,成功构建了动态共价二硫键和多种非共价氢键协同介导的聚合物网络。该“绿色”网络特有的动态和可逆性质赋予了BPTE双模式光热转化才能、耐性、可拉伸性、快速自愈合性、自黏附性、抗溶胀性、彻底可回收性和化学可降解性,使其在光-热-电转化设备、光热驱动器、光热抗菌敷料和光热纤维等范畴展现出巨大使用价值。该研讨以“Lignin Powered Versatile Bioelastomer: A Universal Medium for Smart Photothermal Conversion”为题宣布在《Advanced Functional Materials》上。
受巩固、可修正、抗紫外线的皮肤结构启示,本文规划了一种根据碱木质素(AL)、硫辛酸(LA)和植酸(PA)的全生物基多功用光热弹性体(BPTE)。动态二硫键和多种氢键介导的“绿色”聚合物网络赋予该生物弹性体光热转化才能、耐性、拉伸性、快速自愈性、自粘附性、抗溶胀性、可回收性和化学可降解性。本作业首要经过一系列光谱表征和DFT计算结果证明了AL的参加按捺了LA聚合物链结尾巯基自由基的活性,确认了共价二硫键和多种非共价氢键协同交联的特征并解说了聚合物网络构建机理。其次,经过调整LA和PA的份额,能够动态调理聚合物网络的结构,然后有用调控BPTE的上述多种功用,并终究完成了它们的平衡与统筹。别的,BPTE凭仗热影响触发的动态键可逆解离,完成了热塑性加工,并在120 °C下展现出优异的耐热性和可回收性。第三,经过调控AL的含量,能够对弹性体的光热功用进行定制化规划。终究,BPTE在可见光和近红外光下展现出杰出、安稳且可调控的光热转化功用,使其在光-热-电转化设备、光热驱动器、光热抗菌敷料和光热纤维等范畴具有极高的使用价值。
综上,经过选用AL、LA和PA的熔融共聚战略,咱们成功开宣布一种全生物基光热弹性体。该资料兼具双模式光热转化才能、高机械强度、杰出延展性、快速自修正性、疏水性、抗溶胀性、自粘附性、可回收性和化学可降解性。这项作业不只展现了木质素在熔融加工中的高值化使用远景,还为光热弹性体范畴供给了完成制备简化、多功用性、多范畴适用性和可持续发展的可行战略。
声明:仅代表作者自己观念,作者水平有限,如有不科学之处,请在下面进行留言纠正!