在高速公路上，机动车因爆胎引发的事故屡见不鲜，如何减少爆胎避免重大车祸，一直为人所关注。记者昨日从四川大学获悉，该校客座教授吴锦荣联合哈佛大学博士后研究员蔡立恒研发出了一种与天然橡胶相当的可自我修复的新型“自愈”橡胶，或许可在未来应用于汽车轮胎。采用这种橡胶，轮胎爆胎后可以在机动车行进中自我修复，并像天然橡胶一样强韧，极大提高机动车的整体安全,并有助于减少交通事故。据悉，哈佛技术开发办公室已经为其提交了专利申请，目前正在积极寻求商业化机会。
据吴锦荣介绍，此前哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（以下简称SEAS）的研究人员已开发了一种自愈水凝胶，通过掺入水来促进可逆键的愈合。
干燥材料如橡胶的工程自愈性能却很难实现，因为它们是由永久共价键连接的聚合物制成，共价键虽然非常强大，但一旦破裂，就永远不会重新连接起来。为此，吴锦荣及两位同事联合哈佛大学博士后研究员蔡立恒一起，决定研发一种具有共价键和可逆键的混合橡胶。由于动态网络极性大，共价网络极性小，将两者混合，容易发生相分离。“我们设计并制备出一种分子链上带酰胺键，端基为氨基或羧酸基的超支化分子，并将该超支化分子的端氨基和端羧酸反应交联，成功在分子尺度上把氢键和共价键‘绑’在了一起，从而制造出一种透明、坚韧、可以“自愈”的橡胶。这项技术有着广泛的应用潜力，例如用于制造可自行修复的轮胎，受损后无须立即更换，有助于降低事故风险。”
▲ 图1. 高性能自修复弹性体的分子设计；a, 合成过程；b, 超支化分子的示意图c, 杂化网络的示意图；d, DSC热流曲线。
据了解，这种新型“自愈”橡胶受到拉力时，会出现网状纹路，形似裂纹但不会完全裂开，保持着一些纤维状的连接物。网状纹路能分散拉力，防止材料出现无法修复的严重断裂。拉力消失后，橡胶会恢复原来的形状，并保留约30%的抗拉强度。
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