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60秒科学:会流动的聚合涂层

时间:2011-04-26 11:30:02 来源:scientificamerican 编辑:sunny  每天三分钟英语轻松学

天天必须挤在狭小停车场的空间里,你爱车的保险杠是不是已经遍布划痕了?或者你在搬动家具时,是不是已经把地板弄得满目疮痍?如果这些瑕疵全部消失,是不是意见非常开心的事情?哈哈,对亏了神奇的化学效应,很快就能抚平这些瑕疵。在最新的《自然》杂志上,科学家就发明了一种材料,能够自己修复产生的这些划痕[Mark Burnworth et al., "Optically Healable Supramolecular Polymers"]。

实际上,汽车表面的涂层,地板表面的油漆,甚至编制连裤袜的尼龙布,都是聚合物,也就是由一些很长很长的链状分子结在一起,形成的强韧化学聚合物。但是这次说到的这种新材料与过去的聚合物不同,这是一种超分子聚合物,同样由很多小分子结合在一起,但是结合力来自它们与金属之间的微弱相互作用,就像是一种维克罗挂钩的“分子版本”。(维克罗挂钩就是“魔术贴”或“粘扣带”,能够把很多小毛毛的布紧紧钩在另外一张布满“小齿”的布上。)

当这些聚合物材料被划伤了,只需要放在一束剧烈的紫外线下,就能够把划痕及附近的金属作用力打破。聚合力被打破了,材料就能够像液体一样流动,也就能够把划痕修复了。只需要把紫外线关掉,聚合物又能重新聚合,材料表面又恢复如新了。对你的保险杠来说,这可是一个天大的好消息。对你的孩子们也是一个好消息,因为他们再也不用担心如何向你解释划痕是怎么回事了。

—KH

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