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在压电分子晶体中看到的自主自愈

导读 来自加尔各答科学教育与研究所、哈拉格普尔理工学院和亚琛工业大学的一组研究人员发现了一种能够自主自愈的压电分子晶体。在他们发表在《科

来自加尔各答科学教育与研究所、哈拉格普尔理工学院和亚琛工业大学的一组研究人员发现了一种能够自主自愈的压电分子晶体。在他们发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们对压电分子晶体的工作以及他们生长的可以自愈的晶体。

正如研究人员所指出的,自愈材料近年来已成为深入研究的对象。这样的努力已经取得了一些成果——聚合物、凝胶和其他材料已经被开发出来,当它们受伤时,可以在一定程度上自愈。迄今为止,这些成功都有一个共同点——它们都是软的。在这项新的努力中,研究人员解决了一个更加困难的任务:寻找或开发一种自修复的硬材料。在这种情况下,这意味着要弄清楚如何让一种由分子以规则方式排列的致密材料在撕裂时愈合。

该团队的工作涉及研究压电分子晶体——一种能够转换机械能的晶体变成电。麦克风中使用的晶体就是这样的一个例子。研究人员推断,由于它们的吸引力,这种晶体的固有特性应该有助于自我修复。经过多次反复试验,研究人员最终确定了吡唑有机晶体。然后,他们将样品晶体生长成细小的(2 毫米长 x 0.2 毫米宽)针状。接下来,他们对测试晶体施加足够的压力使它们断裂,然后观察它们从断裂处弹回直线针,没有断裂的迹象。用偏光显微镜系统测试晶体表明材料已经真正愈合。

目前尚不清楚团队生产的晶体类型是否适用于任何特定产品,但他们指出,他们的工作表明,压电分子晶体可以以允许自我修复的方式生长。他们认为这种晶体可能会用于光学和纳米探测设备。还有一种可能性是,这种材料有朝一日可以用于视频屏幕,让智能手机在跌落时破裂后能够自我修复。

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