使用一種新穎的計算化學混合方法,IBM 研究公司的科學家們于2014年5月16日宣布,在20 多年以來成功發現了新一類的聚合物,這可望改變交通、航空航天、微電子學領域的制造。這種新的家族,由多聚甲醛與二苯胺縮合組成,可以形成硬性熱固性聚合物,或者,當更多的受氧化時,可產生自愈凝膠。這種熱固性材料更便宜、更輕、更強和可回收,可用于航空、汽車等。
通過組合高性能計算與合成高分子化學,這些新材料第一次被證明可抗開裂;強度高于骨;并且能夠回象復到初始形狀(自愈),同時完全可回收返回到他們起始的材料。見圖1。
這些材料也可以被轉換成新的聚合物結構,進一步提高他們的強度50%——使他們超堅強和輕重量。這項研究已發表在《科學(Science)》雜志上,合作者包括加州大學伯克利分校、埃因霍溫科技大學和沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齊茲國王科技城(KACST)。

圖1 IBM 牽頭的研究人員表明,通過二胺和多聚甲醛反應而形成的三功能性交叉耦合,可導致生成熱穩定和機械韌性的熱固性材料。低pH 值會觸發熱固性結構逆轉為相應的單體