开发一种易于合成的由超高分子量聚合物缠结而成的自修复凝胶

由日本国立材料科学研究所(NIMS)、北海道大学和山口大学组成的研究小组开发了一种方法，可以轻松合成由超高分子量(UHMW)聚合物(分子量大于106g/mol)和非挥发性离子液体。这种可回收和自修复的聚合物凝胶符合循环经济原则。此外，它还可能用作柔性物联网(IoT)设备的耐用离子导电材料。该团队的工作发表在《科学进展》上。

自愈聚合物材料能够自发修复受损区域，从而延长其材料寿命，并使其可用于促进循环经济。近年来报道的自愈聚合物材料大多采用化学方法，将能够可逆解离和重组(如氢键)的官能团整合到聚合物网络中。然而，这种方法通常需要精确的合成技术和复杂的制造过程。另一方面，很少有人探索另一种物理方法(即使用聚合物链的物理缠结)来合成具有自愈能力的多功能聚合物材料。

该研究小组最近开发了一种技术，可以使用离子液体轻松合成由缠结的UHMW聚合物组成的UHMW凝胶。发现UHMW凝胶的机械性能优于传统的化学交联凝胶。此外，它们可以通过热处理回收利用，并在室温下表现出很高的自愈能力。

使用新开发的可回收、自修复、易于合成的超高分子量凝胶材料有望促进循环经济。此外，由于这种材料是使用非挥发性、易燃的离子液体合成的，因此它可以用作柔性电子产品中安全、离子导电的软材料。