Chất kết dính tái sử dụng mang tính cách mạng: Một kỷ nguyên mới cho vật liệu composite

Trong nhiều thập kỷ, chất kết dính composite như nhựa epoxy đã rất quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau do độ bền và độ bền của chúng. Tuy nhiên, tính chất vĩnh viễn của chúng gây ra những thách thức cho việc sửa chữa, tái chế và tái chế. Các nhà nghiên cứu tại UC Berkeley đã giới thiệu một loại vật liệu composite mới có độ bền tương đương nhưng có thể tháo rời và tái sử dụng. Sự đổi mới này giải quyết những hạn chế của chất kết dính truyền thống bằng cách sử dụng sự vướng víu vật lý giữa các chuỗi polyme dài, được gọi là "liên kết giả", thay vì các liên kết hóa học không thể đảo ngược. Tác giả chính Ting Xu giải thích rằng cách tiếp cận này mở ra một con đường mới cho vật liệu composite, lấy cảm hứng từ thiên nhiên và sinh học. Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một vật liệu nanocomposite bằng cách sử dụng polystyren và hạt nano silica, tạo ra "các hạt có lông" nơi các chuỗi polyme đan xen và đóng gói lại với nhau, tạo thành một cấu trúc giống như tinh thể. Sự giới hạn nano của các chuỗi polyme này cho phép kiểm soát chính xác sự vướng víu và các đặc tính của vật liệu. Hình ảnh hiển vi xác nhận cơ chế liên kết giả, cho thấy các chuỗi polyme kéo dài và gỡ rối khi chịu ứng suất. Công nghệ này có thể được điều chỉnh cho phù hợp với nhiều tổ hợp hạt polyme và chất độn khác nhau, cho phép thiết kế vật liệu composite với các chức năng tùy chỉnh. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm điện tử linh hoạt, cảm biến tiên tiến, thiết bị quang điện tử và các ngành công nghiệp phụ thuộc vào vật liệu composite không thể tái chế, mở đường cho một tương lai bền vững hơn.