自组装材料

Breeb等人介绍了一个系统,可由聚氨酯自组装为中空的、形状规则的结构,得到三维的中尺度(毫米和厘米尺寸)的材料。这种微型的橡胶框架结构可能会在某一天被用在高性能计算机和传感器上作为高度集成的三维电子和光学元件的型芯。Breeb等人首先将聚氨酯注入模具中制成微小的单个的“多面体”,在多面体的某个表面涂覆薄薄的一层低熔点的金属合金,并将其置于温的溴化钾稀溶液中,温水使合金融化。这样,当晃动烧杯时,聚氨酯多面体相互碰撞,并由于涂有合金的表面间的毛细管引力而自组装为空心的三维结构。通过改变初始多面体的三维形状、多面体表面涂覆合金的方式和表面本身的形状,可以控制最终生成的结构。然而,在该系统可广泛应用之前,研究者还必须改进制备过程中的某些方面,例如增强组件之间的粘合力。




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