近日,黄山学院化学化工学院青年教师陈骄阳作为第一作者,联合南京理工大学和常州大学在高强韧高分子复合材料研究方向取得进展,相关成果以“Stiff yet Tough, Moisture-Tolerant, Room Temperature Self-Healing and Thermoconductive Biomimetic Nanocomposites(坚硬且坚韧、耐湿、室温自修复和导热仿生纳米复合材料)”为题,发表于材料科学领域顶尖期刊《Advanced Materials》 (影响因子IF:26.8)。该研究得到多方支持,包括南京理工大学、常州大学的合作协助,以及黄山学院高层次人才启动基金(2024xkjq023)、国家重点研发计划项目(2022YFB3808800)、国家自然科学基金(52272084、52072177)的经费资助。
随着柔性电子、可穿戴设备和智能机器人等领域的快速发展,科学家们对兼具高强度、韧性和自修复功能的材料需求日益迫切。然而,现有的自修复材料普遍面临三大挑战:刚性过强易脆、环境下性能退化、功能单一难以适应复杂场景。针对以上难题,研究团队受反向珍珠母结构概念的启发,提出了一种创新的溶剂交换诱导自组装策略。通过这一策略,团队成功制备了一种高性能仿珍珠层纳米复合材料(GPU-BNNSs),有效解决了现有自修复材料的三大挑战。优化后的GPU-BNNSs40纳米复合材料实现了刚度、韧性和自修复性能的最优平衡。此外,GPU-BNNSs40在高湿度条件下仍能保持稳定的机械性能,同时具备出色的导热性,能够适应高功率电子器件热管理等复杂场景。
据悉,这项研究不仅为自修复材料的发展提供了新的思路,也为柔性电子、穿戴设备和智能机器人等领域的应用带来了新的可能性。未来,这种高性能仿珍珠层纳米复合材料有望在电子器件、医疗设备、智能机器人等领域发挥重要作用,为相关产业的科技进步与创新注入新动力。
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