眾所周知,橡膠是有彈性的。日本橫濱市立大學的研究人員首次在有機晶體中發(fā)現(xiàn)了另一種完全不同形式的超彈性,其源于晶體結構內(nèi)部的分子變化,此前這種現(xiàn)象只在合金和某些無機材料中被發(fā)現(xiàn)。這類超彈性有機晶體在建筑和醫(yī)學領域當中具有潛在應用價值。該研究結果刊登在最新一期的德國《應用化學》雜志上。
超彈性,也被稱為“偽彈性”,是特殊材料經(jīng)受極度的變形,當壓力被釋放后,可以恢復到原來形狀的能力。其使一些合金被拉長至普通彈簧鋼的十倍以上而沒有發(fā)生永久變形。該機制與涉及到橡膠狀物質(zhì)的正常彈性不同。在橡膠中,聚合物鏈通過張力被拉伸,而在超彈性材料中,機械應力觸發(fā)晶體結構,沒有單個原子位置的變化;當應力去除,材料恢復到原來的結構。
該大學研究人員首次發(fā)現(xiàn)一種叫做terepthalamide的有機水晶就具有超彈性。這種晶體只需施加很小的應力下就能表現(xiàn)出出人意料的超彈性行為。
最初在這種晶體的一個特定表面上作用剪切應力導致其彎曲,然后再過渡到不同的結晶相。所施加的壓力越大,整個晶體遍布的這種狀態(tài)越多。當張力被釋放后,又可恢復到其原始結構。研究人員重復這種超彈性變形100次,該材料沒有出現(xiàn)疲損跡象。
(來源:科學網(wǎng))