ملخص

يوفر هيكل السلسلة الصلبة من البوليميد (PI) قوة ميكانيكية استثنائية واستقرار حراري متميز ومقاومة كيميائية ممتازة. ومع ذلك ، فإنه يحد بشدة من قدراته على الشفاء الذاتي ، والتي تتطلب درجة عالية من حركة قطاع السلسلة. تحقيق كل من الأداء العالي والشفاء الذاتي السريع في PIs أمر حاسم للتطبيقات في مجال الطيران والبيئات الصعبة الأخرى ، لكنه يمثل تحديا كبيرا. هنا ، بنينا بشكل مبتكر شبكة مزدوجة ديناميكية هرمية في بنية PI من خلال تصميم طوبولوجي جزيئي - يتميز ب3O3 كروابط كيميائية قابلة للعكس وشبكات ربط الهيدروجين المتوسطة في أكسيد الجرافين المنخفض (rGO) كوحدات تبديد فيزيائية. هذا الهيكل المركب المبتكر يحقق البوليميد عالي الأداء الذي يحتوي على البوروكسين (BPI) - قوة الشد هي 111.3 MPa ، وحدة يونغ هي 2.63 GPa ، وقوة الكسر هي 12.56 MJ / m3 و Td5٪ هي 536 درجة مئوية ، مع تمكين شفاء الضرر بسرعة قياسية حسب الطلب في غضون 5 دقائق فقط تحت إشعاع الأشعة تحت الحمراء القريبة البسيطة (NIR). وعلى وجه الخصوص ، فإنه يسمح أيضًا بتنظيم خصائص الاحتكاك من خلال التحكم في الضوء ، مع نطاق معامل الاحتكاك من 0.277 إلى 0.122. من خلال دمج التسوية الذاتية التي تتحكم بها الصورة مع تعديل الاحتكاك الذكي ، يضع هذا النهج نموذجًا جديدًا لتصميم المواد الذكية التكيفية القادرة على تحمل بيئات التشغيل المعقدة.

الكلمات الرئيسية بالإضافة: أكسيد الجرافين

نشرت في مجلة الهندسة الكيميائية، المجلد 518؛ 10.1016/j.cej.2025.164571، 15 أغسطس 2025

المصدر: معهد لانجو للفيزياء الكيميائية، الأكاديمية الصينية للعلوم