Malzemelerin, özellikle polimerlerin kendi kendini iyileştirme yeteneği, fonksiyonel stabilitelerini ve ömürlerini iyileştirir. Bugüne kadar, kendi kendini iyileştirebilen polimerler için tasarımlar, belirli moleküller arası etkileşimlere veya kimyalara dayanıyordu. Cam geçişine dayalı kendi kendini iyileştirebilen polimerler için bir tasarım metodolojisi rapor ediyoruz. Farklı cam geçiş sıcaklıklarına sahip iki monomerin istatistiksel kopolimer serileri (Tg) sentezlendi ve kendi kendini iyileştirme eğilimleri T’ye bağlıydı.g kopolimerlerin ve bileşenlerinin. Kendi kendini iyileştirme, T’deki fark olduğunda daha verimli bir şekilde gerçekleşir.g iki monomer birimi arasında, dar bir T içinde daha büyüktür. g fonksiyonel gruplarından bağımsız olarak kopolimerlerin aralığı. Kendi kendini iyileştirebilen kopolimerler elastomerik ve polar değildir. Cam geçişini kendi kendini iyileştirmeye aşılama stratejisi, polimer tasarımının kapsamını genişletecektir.
(A) Polimerlerin kendi kendini iyileştirmesi iki faktörle gerçekleşir: zincirler arası etkileşim ve zincir hareketliliği. (B) İki faktör, cam geçiş sıcaklığı (Tg) kopolimerler ve bileşenleri. (C) Birinin yüksek T’ye sahip olduğu iki tip akrilat monomer birimine sahip istatistiksel kopolimerler g etkileşim enerjisini depolayan (olarak adlandırılır)
Kendi kendini onaran malzemeler, orijinal işlevselliklerini korumak ve ömürlerini uzatmak için büyük avantajlara sahiptir (1, 2). Polimerlerin viskoelastik yapısı, polimer ağlarının elastik enerjiyi geri yükleyebildiği veya dış yük altında akabildiği, mekanik hasardan kendi kendini iyileştirmelerini güçlendirir (3, 4). Potansiyel, on yıllar boyunca kendi kendini iyileştirebilen polimerlerin geliştirilmesine yönelik yoğun çalışmalara yol açmıştır (5).
Kendi kendini iyileştirmek için, polimer zincirleri yeterli hareketlilik ve zincirler arası etkileşimler gerektirir (Şekil 1A) (5). Bu nedenle, birçok çalışma, hidrojen bağı (6-12), konak-konuk kimyası (13, 14), metal-ligand koordinasyonları (15-18), iyonik (19-22), hidrofobik (23), iyon-dipol (24, 25), π-π (26, 27), van der Waals (28) ve dipol-dipol etkileşimleri (29, 30), esnek polimer ağlara veya jellere (plastikleştirilmiş ağlar). Dinamik kovalent bağlar (31-33) veya sert-yumuşak çok fazlı (34, 35) da kendi kendini iyileştirme için polimer ağlarına dahil edilmiştir.
Kendi kendini onaran malzemeler, orijinal işlevselliklerini korumak ve ömürlerini uzatmak için büyük avantajlara sahiptir (1, 2). Polimerlerin viskoelastik yapısı, polimer ağlarının elastik enerjiyi geri yükleyebildiği veya dış yük altında akabildiği, mekanik hasardan kendi kendini iyileştirmelerini güçlendirir (3, 4). Potansiyel, on yıllar boyunca kendi kendini iyileştirebilen polimerlerin geliştirilmesine yönelik yoğun çalışmalara yol açmıştır (5).
Kendi kendini iyileştirmek için, polimer zincirleri yeterli hareketlilik ve zincirler arası etkileşimler gerektirir (Şekil 1A) (5). Bu nedenle, birçok çalışma, hidrojen bağı (6-12), konak-konuk kimyası (13, 14), metal-ligand koordinasyonları (15-18), iyonik (19-22), hidrofobik (23), iyon-dipol (24, 25), π-π (26, 27), van der Waals (28) ve dipol-dipol etkileşimleri (29, 30), esnek polimer ağlara veya jellere (plastikleştirilmiş ağlar). Dinamik kovalent bağlar (31-33) veya sert-yumuşak çok fazlı (34, 35) da kendi kendini iyileştirme için polimer ağlarına dahil edilmiştir.
Kendi kendini iyileştirebilen elastomerler tasarlamak için birleşik bir parametre olarak cam geçiş sıcaklığı | Bilimsel Gelişmeler (science.org): Kendi kendini iyileştirebilen elastomerler tasarlamak için birleşik bir parametre olarak cam geçiş sıcaklığı