明亮而坚韧一种能够自我修复并发光的材料

日本理化学研究所可持续资源科学中心(CSRS)的一个研究小组成功开发了一种自修复材料，该材料在吸收光时也能够发出大量荧光。这项发表在《美国化学会杂志》上的研究可能会为创造新材料开辟道路，例如比现有类型更耐用的有机太阳能电池。

2019年，RIKENCSRS的侯兆民和他的团队使用稀土金属催化剂成功共聚了乙烯和茴香基丙烯。所得二元共聚物表现出显着的抗损伤自愈性能。该共聚物的软组分，即乙烯和茴香基丙烯的交替单元，与乙烯-乙烯链的硬结晶单元相结合，充当物理交联点，形成纳米相分离结构，这对自修复至关重要。

在此成功的基础上，他们将发光单元苯乙烯基芘合并到单体中，然后形成还包含茴香基丙烯和乙烯的聚合物。该过程一步合成了具有荧光特性的自修复材料。

“荧光材料非常有用，因为它们可用于有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和太阳能电池。然而，这些材料的主要问题之一是它们在使用过程中的寿命较短。“我们的新材料有望延长产品的使用寿命并提高可靠性”，Hou的这项研究合作者MasayoshiNishiura说道。

还有一个额外的惊喜。所得的共聚物不仅被证明是坚韧的，而且在没有外部刺激或能量的情况下表现出自修复能力。其拉伸强度在24小时内完全恢复，与二元共聚物相比表现出较高的自修复速度。该材料即使在水、酸性和碱性溶液中也能够自我修复，使其在各种环境中具有潜在的用途。

该共聚物的网络结构涉及由苯乙烯基芘单元和结晶乙烯-乙烯纳米域以及由交替单元组成的软链段形成的物理交联点，有利于自我修复。

该材料还显示出附加特性。研究小组通过光刻技术成功地将二维图像转移到荧光自愈薄膜上。尽管该图像在自然光下仍然不可见，但在紫外线下变得可识别，这表明该胶片作为信息存储设备的潜在应用。即使有图像，该薄膜仍保持其优异的自修复和弹性性能。

“我们通过一步反应合成的材料使我们能够通过调整单体的组成来控制其光学和机械性能。我们认为它可以为开发具有高自修复能力的新型功能材料做出重大贡献各种实际环境中的能力，”侯说。

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