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材料:光で修復可能な超分子ポリマー

Nature 472, 7343 doi: 10.1038/nature09963

損傷を受けても自ら修復する能力を持つポリマーは、多くの用途に使用されている材料の寿命を延ばせると考えられる。修復性材料を修復するほとんどの方法は、損傷部の加熱を必要とする。今回我々は、光照射によって修復可能なメタロ超分子ポリマーについて報告する。このポリマーは、金属–イオン結合を介して非共有結合的に結合する配位子末端基を持つ(すなわちテレケリックな)、ゴム様の低分子量ポリマーからなる。紫外光を照射すると、金属–配位子モチーフが電子的に励起され、吸収されたエネルギーが熱に変換される。これによって、金属–配位子モチーフの一時的な分離と、ポリマーの分子量と粘性の同時可逆的減少が起こり、迅速かつ効率的な欠陥修復が可能になる。光は損傷部に局所的に照射できるので、原理的には、荷重がかかった状態で材料を修復できる。我々は、超分子ポリマーと光–熱変換段階に基づいて修復性材料を修復する今回の方法が、さまざまな化学的過程を用いる幅広い超分子材料に適用されうると予想している。

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