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中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)編織晶界
2024年05月30日 09時(shí)47分   人民網(wǎng)

據(jù)新華社電 (記者鄭天虹、楊淑馨)記者近日從中山大學(xué)獲悉,該?;瘜W(xué)學(xué)院鄭治坤教授團(tuán)隊(duì)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(bào)告了一種利用犧牲性小分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)向試劑導(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)成果在《自然》雜志上刊發(fā)。

鄭治坤團(tuán)隊(duì)深入研究晶態(tài)聚合物均孔膜的制備、結(jié)構(gòu)和性能調(diào)控等問題。從把膜制作出來,到實(shí)現(xiàn)孔道結(jié)構(gòu)均一,再到讓它更高效、更可靠、更耐用。

在該研究中,團(tuán)隊(duì)在制備二維晶體聚合物時(shí)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(huì)隨排異的結(jié)晶過程自動(dòng)離開。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)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)度的特點(diǎn),其抗壓性能接近鋁合金和黃金。當(dāng)材料受力斷裂時(shí),裂紋不擴(kuò)展,且不影響裂紋附近膜的機(jī)械性能。

“這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)。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)。”鄭治坤說。

(責(zé)任編輯:蔡文斌)

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