为了回答这个问题,哈佛大学锁志刚教授课题组首次提出了可拉伸粘接的两种系统表征方法:(1)对粘接后的材料进行单次或循环预拉伸加载,然后在卸载后测量界面的粘接能,研究其随加载历史的变化;(2)对粘接后的材料在拉伸状态下直接测量界面的粘接能,研究其随拉伸作用时间、大小的变化。当粘接能不随材料的加载历史或拉伸状态...
哈佛大学锁志刚院士团队提出一种通过自组装制备高含水量和高承载能力的纳米复合材料的方法(图1B)。这种纳米复合材料由形成水凝胶的聚合物和形成玻璃的聚合物组成。这两种聚合物在制备过程中会分离成水凝胶相和玻璃相。两相的生长被限制在纳...
现在,锁志刚教授团队以溶解有氯化锂的聚丙烯酰胺水凝胶作为离子导体和聚二甲基硅氧烷作为介电弹性体,针对水凝胶-弹性体器件中的电场集中现象及器件的稳定性展开研究。实验装置示意图和实物图如图1所示。研究人员首先制备聚二甲基硅氧烷弹性体(10...
研究团队:哈佛大学锁志刚教授课题组 研究内容:团队提出了通过选择不同类型非共价键作为增韧因子和互联因子实现瞬时强韧粘接的基本原理,并在短短数秒内使粘接能达到750 J/m2以上。 文献信息:Instant, Tough, Noncovalent Adhesion, ACS Appl. Mater. Interfaces, https://doi.org/10.1021/acsami.9b10995[原文链接]...
近日,哈佛大学锁志刚教授团队通过将传统驻极体材料的纳米颗粒和介电弹性体相结合,解决了长时间电荷储存与大变形无法同时实现的难题,提出了实现可拉伸驻极体的一般方法。纳米驻极体颗粒实现长时间电荷储存,而介电弹性体则用来实现大变形功能。如图1a所示,科学家们通过调控介电弹性体的交联密度(使其网格尺寸小于或等于...
近日,哈佛大学锁志刚教授课题组提出了聚合、交联和表面粘接进程分离的新型凝胶涂层合成范式。通过引入可控偶联剂实现与普通油漆的生产和使用模式类似(即:将聚合反应归入化工生产环节,将交联与表面粘接归入使用环节)的“水凝胶漆”。在该工作中引入硅烷偶联剂作为本策略的一个具体实施范例,制备了水凝胶漆。此水凝...
近日,哈佛大学锁志刚教授课题组提出了通过选择不同类型非共价键作为增韧因子和互联因子实现瞬时强韧粘接的基本原理,并在短短数秒内使粘接能达到750 J/m2以上。在该研究中,研究人员以拥有共价键交联聚合物网络和非共价键增韧因子的水凝胶通过非共价键互联因子与另一材料粘接为例,将力学与化学相结合,从理论和实验两方...
最近,哈佛大学锁志刚教授课题组通过理论、计算与实验,对这一重要科学问题进行了深入系统的研究。发现只有当测量样品足够薄且足够短时,搭接剪切测得的粘接强度才能够客观准确地反映材料间的粘接强弱。当样品的厚度超过某一特征厚度时,粘接强度随着样品厚度的增加而减小。另外,当样品的长度超过某一特征长度时,粘接...
可拉伸的电子设备往往需要相应可拉伸的密封。然而,可拉伸性与可渗透性实际上是密不可分的:从分子层面来看,可拉伸且低渗透性的材料是不存在的。哈佛大学锁志刚教授课题组收集了许多材料的水与氧气渗透性,并且对其在平坦和褶皱两种情况下的表现分别介绍。平坦的密封结构难以满足同时可拉伸,低韧性和低可透性,而褶皱密封...
现在,锁志刚教授团队以溶解有氯化锂的聚丙烯酰胺水凝胶作为离子导体和聚二甲基硅氧烷作为介电弹性体,针对水凝胶-弹性体器件中的电场集中现象及器件的稳定性展开研究。实验装置示意图和实物图如图1所示。研究人员首先制备聚二甲基硅氧烷弹性体(10:1)薄膜,对薄膜进行预拉伸,将其固定到一个有机玻璃板的刚性支撑上;然后在...