由于金属有机协同作用,金属聚电解质是一种用途广泛的材料,可用于过滤、生物医学设备和传感器等应用。它们的动态和可逆静电相互作用提供了高离子电导率、自修复和可调的机械性能。然而,分子级动态键和连续级材料特性之间的知识差距仍然存在,这主要是由于制造方法有限和缺乏理论设计框架。
为了解决这一关键差距,加州理工学院Seola Lee提出了一个框架,结合理论和实验见解,强调分子参数在控制材料特性方面的相互作用。
文章要点
1)使用基于立体光刻的增材制造,研究人员生产出耐用的金属聚电解质凝胶,其机械性能可根据金属离子价数和聚合物电荷稀疏性进行调节。
2)研究方法揭示了这些相互作用如何传播到宏观尺度特性的机制见解,其中较高价离子产生更硬、更坚韧的材料,而较低的电荷稀疏性会改变材料的相行为。
这项工作增进了对金属聚电解质行为的理解,为设计先进的功能材料提供了基础。
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Lee, S., Walker, P.J., Velling, S.J. et al. Molecular control via dynamic bonding enables material responsiveness in additively manufactured metallo-polyelectrolytes. Nat Commun 15, 6850 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-50860-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50860-6