Pesquisadores do Instituto Ningbo de Tecnologia e Engenharia de Materiais (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências propuseram um polímero telequélico completo inspirado em neurônios com propriedades mecânicas e físicas notáveis, capacidade de autocura rápida, adesão, triboeletricidade, bem como fluorescência de emissão induzida agregada (AIE). Os resultados foram publicados em Materiais Funcionais Avançados .
Polímeros de alto desempenho mostram grandes perspectivas de aplicação nos campos de alta tecnologia de revestimento anticorrosivo marítimo, armazenamento de energia, sensores flexíveis e displays inteligentes. No entanto, continua sendo um desafio desenvolver polímeros integrados com excelentes propriedades mecânicas (como rigidez, tenacidade, tolerância a trincas), rápida capacidade de autocura, triboeletricidade e até mesmo propriedades elétricas ou ópticas.

Inspirados na estrutura axônica do neurônio, pesquisadores do NIMTE sintetizaram um polímero telequélico com estrutura de três braços. A 2-ureido-4 pirimidinona (UPy) termina cada braço e seu comprimento é bem controlado dentro de uma pequena faixa para reduzir a densidade de emaranhamento, melhorando assim a eficiência de autocura do polímero telequélico. Enquanto isso, extensos grupos de ureia são incorporados em cada braço para construir uma rede hierárquica de ligações de hidrogênio (ligações H).

Ajustando o comprimento do braço, o desempenho mecânico do polímero sintetizado pode ser ajustado facilmente. O polímero apresentou excelente desempenho mecânico com rigidez de 97,9 MPa, resistência de 22,5 MPa, alongamento na ruptura de 1.470%, tenacidade de 159,3 MJ m ^-3 e resistência de entalhe de 187 kJ m ^-2 .

Após 30 minutos de autocura, a tenacidade do polímero sintetizado pode se recuperar para 92%, indicando excelente capacidade de autocura rápida.

Os extensos H-bonds conferem ao polímero uma excelente adesão, uma vez que a resistência ao cisalhamento pode atingir até 20,7 MPa quando colados com chapas de ferro, que foi o maior valor relatado para adesivos termofusíveis.

Além disso, o polímero telequélico pode ser carregado positivamente com uma alta tensão de circuito aberto após atrito com cobre.

Sob luz ultravioleta de 365 nm, o polímero telequélico pode emitir fluorescência azul intrínseca, devido ao AIE de grupos amina terciária.

O estudo sobre o polímero telequélico universal inspirado em neurônios enriqueceu a noção de design de nanomateriais versáteis de alto desempenho e mostra grande potencial de aplicação, especialmente nos campos marítimos de antifalsificação subaquática, encapsulamento subaquático e adesão submarina. + Explorar mais

Polímeros fortes, elásticos e auto-regenerativos se recuperam rapidamente de danos