机械力引起化学反应


作者:Michael Reilly(图片来源:Nature)由于化学方面的突破,机械力可以引发化学反应,因此合成聚合物制成的自增强塑料和人造骨可能更接近现实通常,使用光,热,电和化学催化剂来活化这种反应过去很少使用机械力,主要是拉开长链聚合物现在由美国伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的Jeffrey Moore领导的研究小组发现,通过在特殊制备的分子溶液中应用超声波,可以诱导一次破坏一个原子键的反应研究小组将两条聚合物链连接到一个名为苯并环丁烯(BCB)的分子上,并用超声轰击这些链这产生的张力拉动连接的分子,并且通过适当的超声力,它们能够拉伸它直到其中一个键断裂,迫使分子重新形成 BCB有两种略微不同的口味 - 称为异构体 - 通常在破碎时会重新形成不同的形状在他们的实验中,研究人员能够使两种异构体产生相同的形状,这是以前无法实现的壮举(见图)美国宾夕法尼亚大学的Virgil Percec说:“以前,你不能以一种非常特殊的方式吸取和拉动分子” “这是一个非常基本的发现它的化学性质最好“当BCB键断裂时,它们变得不稳定并与其他类似断裂的键交叉这使研究人员相信他们最终可以制作自我修复材料以这种方式改性的聚合物键可能会修复裂缝或断裂,并且可能比初始材料更强研究人员认为甚至可能以这种方式制造一种模仿活骨的聚合物 “根据使用历史,骨骼的机械性能会随着时间的推移而改变,”摩尔说 “它们变稠变硬了对于聚合物材料,我们目前无法做到这一点“摩尔还认为他可以找到使这种反应可逆的方法,以便根据施加在它们上的应力使物体变硬或变成柔软物体这些物质将在数年内制造出来与此同时,摩尔和他的同事希望利用应力诱导的反应产生颜色,这可以用来警告物体正在减弱摩尔说:“一个明显的例子是降落伞绳,当债券开始破裂时变成红色”,以警告和弦正在减弱期刊参考:自然(第446卷,
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