研究人員開發了一種稱為玻璃凝膠的新型材料，這種材料兼具玻璃聚合物的硬度和凝膠的拉伸性。這些材料保持50% 以上的液體含量，增強了其彈性和黏合性。製造過程包括將聚合物前驅物與離子液體混合，然後用紫外線固化，這樣就可以輕鬆生產，並有望廣泛應用於電子和醫療設備等行業。

研究人員創造了一種名為”玻璃凝膠”的新型材料，這種材料與玻璃聚合物一樣堅硬，但如果施加足夠的力，它可以拉伸到原始長度的五倍，而不會斷裂。玻璃態凝膠的一個關鍵特點是，它們的液體含量超過50%，這使得它們比具有類似物理特性的普通塑膠更能有效導電。資料來源：北卡羅來納州立大學王美香

科學家發明了一種名為”玻璃凝膠”的新型材料，儘管含有50% 以上的液體，但卻非常堅硬且不易破裂。加上玻璃凝膠易於生產，這種材料有望應用於多種領域。

凝膠體和玻璃態聚合物是兩類歷來被視為截然不同的材料。玻璃態聚合物質地堅硬，通常比較脆。它們用於製造水瓶或飛機窗戶等物品。凝膠（如隱形眼鏡）含有液體，柔軟而有彈性。

“我們創造了一類被稱為玻璃凝膠的材料，這種材料和玻璃聚合物一樣堅硬，但如果施加足夠的力，它可以拉伸到原來長度的五倍，而不會斷裂，”這篇研究論文的通訊作者、北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程系卡米爾和亨利-德雷福斯教授邁克爾-迪基（Michael Dickey）說。 “更重要的是，一旦材料被拉伸，你就可以通過加熱使其恢復原狀。此外，玻璃凝膠的表面具有很強的粘性，這在硬質材料中並不多見。”

該論文的共同第一作者、北卡羅來納州立大學博士後研究員王美香說：”玻璃凝膠的一個關鍵特點是，它們的液體含量超過50%，這使得它們比物理特性相當的普通塑料更能高效導電。

玻璃態凝膠，顧名思義，其實是一種結合了玻璃態聚合物和凝膠最誘人特性的材料。為了製造玻璃態凝膠，研究人員首先將玻璃態聚合物的液態前驅物與離子液體混合。將此混合液體倒入模具中，暴露在紫外線下，使材料”固化”。然後移除模具，留下玻璃狀凝膠。

“離子液體是一種溶劑，就像水一樣，但完全由離子組成，”Dickey 說。 “通常在聚合物中添加溶劑時，溶劑會推開聚合物鏈，使聚合物變得柔軟、可伸展。這就是為什麼濕隱形眼鏡柔軟，而乾隱形眼鏡不柔軟的原因。在玻璃態凝膠中，溶劑會將聚合物分子鏈推開，使其像凝膠一樣具有拉伸性。狀。

研究人員發現，玻璃凝膠可以用各種不同的聚合物和離子液體製成，但並非所有類別的聚合物都能用於製造玻璃凝膠。

Dickey說：”帶電或極性的聚合物有望用於玻璃凝膠，因為它們會被離子液體吸引。也許玻璃凝膠最吸引人的特點就是它們的黏性，因為雖然我們知道是什麼讓它們變得堅硬和可拉伸，但我們只能猜測是什麼讓它們如此具有粘性。

在測試中，研究人員發現，玻璃狀凝膠即使含有50-60% 的液體，也不會蒸發或變乾。他們還認為，玻璃凝膠易於製造，因此有望實際應用。

Dickey 說：”製造玻璃態凝膠是一個簡單的過程，可以透過在任何類型的模具中固化或3D 列印來實現。大多數具有類似機械性能的塑膠都要求製造商將聚合物作為原料進行生產，然後將聚合物運送到另一個工廠，在那裡聚合物被熔化並形成最終產品。

這篇題為”由溶劑增韌的玻璃凝膠”的論文於6 月19 日發表在《自然》雜誌上。

編譯來源：ScitechDaily