使用一种新颖的计算化学混合方法,IBM 研究公司的科学家们于2014年5月16日宣布,在20 多年以来成功发现了新一类的聚合物,这可望改变交通、航空航天、微电子学领域的制造。这种新的家族,由多聚甲醛与二苯胺缩合组成,可以形成硬性热固性聚合物,或者,当更多的受氧化时,可产生自愈凝胶。这种热固性材料更便宜、更轻、更强和可回收,可用于航空、汽车等。
通过组合高性能计算与合成高分子化学,这些新材料第一次被证明可抗开裂;强度高于骨;并且能够回象复到初始形状(自愈),同时完全可回收返回到他们起始的材料。见图1。
这些材料也可以被转换成新的聚合物结构,进一步提高他们的强度50%——使他们超坚强和轻重量。这项研究已发表在《科学(Science)》杂志上,合作者包括加州大学伯克利分校、埃因霍温科技大学和沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齐兹国王科技城(KACST)。
图1 IBM 牵头的研究人员表明,通过二胺和多聚甲醛反应而形成的三功能性交叉耦合,可导致生成热稳定和机械韧性的热固性材料。低pH 值会触发热固性结构逆转为相应的单体