高性能智能材料如何开发应用 兰州研究团队上分

《忘忧草》

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　　　　兰州化物所研究团队研制出可重构回收新型智能聚合物
【本报讯】近日，兰州化物所的研究团队在可重构与可回收形状记忆氰酸酯聚合物方面取得了一系列进展，为高性能智能材料的开发应用开辟了新途径。
传统的形状记忆聚合物，虽然能记住形状并恢复，但在重塑和回收方面存在挑战。氰酸酯聚合物因其优异的耐热性和强度被广泛应用，但其内部刚性的结构限制了分子链的运动，导致重构和回收效率低下。为了克服这一难题，兰州化物所的研究团队巧妙地运用了“刚柔并济”的策略，在氰酸酯聚合物中引入了柔性链段，实现了材料性能的显著提升。他们巧妙地利用了不同温度下不同化学键反应的特性，开发出了一种双向形状记忆材料，能够在不同的温度下实现形状的记忆和恢复，解决了传统材料在形状记忆过程中因应力释放而导致变形的问题。
此外，研究团队还利用双网络策略，将聚氨酯丙烯酸酯网络和氰酸酯网络相结合，成功开发出可用于4D打印的氰酸酯材料。这种材料不仅具有优异的机械性能和耐高温性能，还能够通过控制不同网络的协同作用，实现结构的快速重构，为复杂形状的功能器件制造提供了可能。
研究人员还利用氰酸酯材料开发出了智能模具。这种模具可以适应不同固化温度的需求，极大地拓展了其应用范围。同时，针对氰酸酯材料的回收问题，研究团队利用化学反应实现了闭环回收，将废弃材料转化为可重复利用的原料，为材料的循环利用提供了技术支撑。
这些研究成果不仅解决了氰酸酯材料在可重构和可回收方面的难题，还为智能材料的开发应用带来了新的希望。未来，这些新型氰酸酯材料有望在航空航天、生物医学、智能制造等领域发挥重要作用。
本报记者　华静
（兰州日报）