2018.03.11 06:13 臺北時間

意外發現的「自修復玻璃」 挽救你破碎的手機螢幕

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東京大學研究人員研製了一種新型玻璃,當其破裂時可以實現自修復。
東京大學研究人員研製了一種新型玻璃,當其破裂時可以實現自修復。
東京大學研究人員研製了一種新型玻璃,當其破裂時可以實現自修復。研究成果發布在《科學》期刊上。實際上,科學家目前已經可以製備具有自修復能力的橡膠和塑料。但是,在室溫下就可以實現自修復的玻璃卻是第一次被成功製備。
通常來說,高的機械強度與修復能力是相悖的。雖然目前也有某些強度大且有修復性的材料,但是它們在大多數情況下,只有加熱到較高溫度(120oC 或者更高)時,才能重組交聯的網絡結構,進而修復破碎的部分。日本團隊研製的自修復玻璃是利用聚醚──硫脲素材料製備得到,不僅具有高的機械強度,而且不需要高溫加熱,只需按壓破損面就可以短時間內修復。
這一研究成果是東京大學的研究生Yu Yanagisawa 在製備黏合劑材料時的意外發現。他發現聚合物表層被切割時,其邊緣會粘附在一起,並且在室溫下(21oC)手動按壓30 秒就可形成一定強度的薄片。進一步研究發現,幾個小時之內,修復後的材料就可以重獲其原始強度。Yanagisawa 進行了數次重複實驗,最終確定了該實驗結果。他希望這種新型玻璃可以成為一種環保型材料,減少材料的消耗和垃圾產生。這並不是第一次研究表明聚合物可以製備自修復螢幕,用於智慧手機等裝置。加州大學的研究人員曾提出聚合物伸長50 倍後,在24 小時內可以修復破損。另外,智慧手機廠商也利用自修復材料製備手機。比如,LG G Flex2 手機的背面鍍層就可以多次修復微小划痕。
其實,除了電池續航能力的問題,螢幕易碎也是智慧手機面臨的一個嚴重問題。根據手機維護商iMend 在2015 年的研究,21% 以上的英國智慧手機用戶都使用著破損的螢幕。因此,東京大學的研究人員表示,自修復玻璃是一項重要發現,有望用於製備手機屏及其他易碎設備。 
本文獲《MIT科技評論》授權
更新時間|2023.09.12 20:26 臺北時間
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