Абстракт

Жесткая цепная структура полиимида (ПИ) обеспечивает исключительную механическую прочность, выдающуюся тепловую стабильность и отличную химическую устойчивость. Однако он серьезно ограничивает свои возможности самовосстановления, которые требуют высокой степени мобильности сегмента цепи. Достижение как высокой производительности, так и быстрого самовосстановления в ПИ имеет решающее значение для применения в аэрокосмической и других требовательных средах, но это представляет собой серьезную проблему. Здесь мы инновационно построили иерархически динамичную двойную сеть в архитектуре PI через молекулярную топологическую конструкцию, включающую B3O3 в качестве обратимых химических перекрестных связей и сети водородных связей, опосредованных оксидом графена (rGO), в качестве физических единиц рассеивания. Эта инновационная композитная структура обеспечивает высокопроизводительный бороксинсодержащий полиимид (BPI) - прочность на растяжение составляет 111,3 МПа, модуль Янга составляет 2,63 ГПа, прочность на переломы составляет 12,56 МДж/м3 и Td5% составляет 536 градусов С, при этом позволяя рекордно быстрое заживление повреждений по требованию всего в течение 5 минут при простом ближнем инфракрасном облучении (NIR). В частности, он также позволяет регулировать свойства трения через управление светом, с диапазоном коэффициента трения от 0,277 до 0,122. Интегрируя фотоуправляемое самозагрязнение с интеллектуальной модуляцией трения, этот подход устанавливает новую парадигму для проектирования адаптивных интеллектуальных материалов, способных выдерживать сложные рабочие условия.

Ключевые слова Plus: оксид графена

Опубликовано в Chemical Engineering Journal, том 518; 10.1016/j.cej.2025.164571, 15 августа 2025 года

Источник: Институт химической физики Ланчжоу, Китайская академия наук