記者從中山大學(xué)獲悉，該校化學(xué)學(xué)院教授鄭治坤帶領(lǐng)團(tuán)隊成功制備出高韌性、高彈性、高機(jī)械強(qiáng)度的二維晶體薄膜，并報告了一種利用犧牲性小分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑導(dǎo)向相鄰晶疇形成編織晶界結(jié)構(gòu)的制備方法，有望擴(kuò)展晶體膜在分離、光電、柔性器件等領(lǐng)域的應(yīng)用。相關(guān)成果近日刊發(fā)于《自然》雜志上。
該研究中，鄭治坤團(tuán)隊在制備二維晶體聚合物時加入犧牲性導(dǎo)向試劑，以線性聚合物為“梭”，利用其自發(fā)纏繞、穿插的特性，將二維聚合物編織起來，形成編織晶界。待晶界形成，線性聚合物又會隨排異的結(jié)晶過程自動離開。
進(jìn)一步實驗表明，這種全新晶界結(jié)構(gòu)——編織晶界連接形成的晶態(tài)聚合物膜，具有高韌性、高彈性和高機(jī)械強(qiáng)度等特點，其抗壓性能接近鋁合金和黃金。當(dāng)材料受力斷裂時，裂紋不擴(kuò)展，且不影響裂紋附近膜的機(jī)械性能。
“研究成果為二維晶體材料在柔性器件和分離膜方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?！编嵵卫ふf，柔性材料可用于生產(chǎn)柔性顯示器、柔性電池、柔性傳感器等，膜分離技術(shù)則已普遍用于化工、環(huán)保、生物工程等領(lǐng)域。與常規(guī)膜分離相比，全結(jié)晶的聚合物膜有望以更高效率分離出更高純度的物質(zhì)。
圖片來源|東西南北雜志社
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