华南理工大学研究团队近日成功研发出一种新型玻璃状高分子材料,该材料在透明度、硬度和柔韧性方面表现出色,为材料科学领域带来重要突破。

【标题】华南理工大学研发新型玻璃状高分子材料:兼顾高硬度和高柔韧性

华南理工大学马春风教授领导的研究团队,采用一种名为“分步杂化”的新策略,成功制备出一种玻璃状高分子材料。该材料具有超过85%的透光率和5H的硬度,同时展现出优异的柔韧性,解决了传统材料难以同时实现高硬度和高柔韧性的难题。

研究团队首先利用溶胶-凝胶化学法制备出刚性纳米构筑单元,然后将这些单元与柔性构筑单元进行后交联,从而形成了玻璃状高分子材料。这种方法的优势在于,能够更精确、更便捷地调控构筑单元的结构、有机-无机组分的比例以及交联形式。

这种材料不仅硬度高,而且柔韧性好,同时还具备耐磨性、可回收性和多功能性,展现出自清洁、易除冰和抗液体粘附等特性。这些特点使其在多个领域具有广泛的应用前景:

  1. 柔性显示设备:该材料能够承受设备频繁弯折,同时提高耐磨性。
  2. 建筑窗户:相比普通玻璃,新型材料能实现自清洁和易除冰功能。
  3. 输油管道:具有防油粘附性,减少油运输中的阻力和管道内残留。

当前,海洋工业、航空航天行业和柔性电子行业对兼具高硬度和高柔韧性的材料需求日益增长。传统观念认为,“柔”和“硬”是互斥的性质,但华南理工大学的研究成果打破了这一界限,为相关领域的发展提供了新的可能性。

【图片】
– 马春风教授(来源:马春风)
– 材料结构示意图(来源:Advanced Functional Materials)

【结语】
华南理工大学研究团队的创新成果,不仅为材料科学领域带来了新的突破,也为相关产业的发展提供了新的方向。随着“柔”与“硬”的互融,未来将有更多高性能材料应用于实际生产和生活,推动科技进步和社会发展。


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