聚硼硅氧烷
關(guān)注創(chuàng)建者：琳泓c(diǎn)omsol 創(chuàng)建時(shí)間：2020-08-27
聚硼硅氧烷的實(shí)例教程
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員主要采用了兩種材料：一種是聚硼硅氧烷（PBS），主要負(fù)責(zé)在被切斷后，進(jìn)行自我修復(fù)；另一種材料是多層碳納米管，它能為材料提供導(dǎo)電功能，并固定材料的形狀。
在獲得這么順手又有趣的材料后，研究人員也不遺余力地做了不少實(shí)驗(yàn)。首先，他們?cè)诓牧现屑由弦恍﹤鞲衅鞯入娮釉沟盟茏鳛橐粋€(gè)控制器對(duì)觸覺產(chǎn)生反應(yīng)。隨后，研究人員加入了多個(gè)模塊，讓材料能像鍵盤一樣多點(diǎn)感應(yīng)壓力。
接下來，他們的操作開始進(jìn)入隨機(jī)模式，對(duì)材料實(shí)施縱向切割、橫向切割，切完以后隨意連接等多種操作。但看到這種電子材料依舊好用，研究人員也終于表示，“我們確實(shí)在推動(dòng)人們想象力的邊界。”
最后，他們利用這一電子材料，設(shè)計(jì)并制造了一顆紅色的“治愈的心”。當(dāng)將兩個(gè)分開的、半個(gè)心放在一起時(shí)，它們開始自動(dòng)愈合，并在6小時(shí)內(nèi)重新一個(gè)整體。研究人員說：“你可以像拼樂高積木一樣，把它們拼起來。”在重新拼接后，電子材料將能恢復(fù)功能，甚至擁有新的功能。
可以隨意揉搓變形的人體器官
是的，你沒看錯(cuò)，研究人員手里不斷拉伸、甚至暴力扯拽的不是橡皮泥，而是你的大腦。測(cè)試者賣力的拉伸方式甚至一度讓我回憶起了當(dāng)年推銷真皮皮帶的推銷員。大腦到底做錯(cuò)了什么要經(jīng)歷這些？要怪就怪大腦的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜和致密。
目前，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院有一個(gè)為期5年的項(xiàng)目，目的是繪制迄今最全面的人類大腦圖。這就要求要盡可能地展示每一個(gè)細(xì)胞和分子的細(xì)節(jié)，現(xiàn)在已有的最佳手段就是盡可能地往組織和細(xì)胞中注入一些熒光標(biāo)記物，再經(jīng)過熒光顯微鏡示蹤來進(jìn)行細(xì)節(jié)展示。這對(duì)我們的腦組織提出了很嚴(yán)格的要求，第一，組織不能太厚實(shí)，這樣標(biāo)記物無法進(jìn)入每一個(gè)細(xì)胞，細(xì)節(jié)展示不完全；第二，這些組織要保存很多年，需要一種長(zhǎng)時(shí)間高保真的保存方法。
不過說起來，這方法還真有，至少研究作者Taeyun Ku在圣誕節(jié)前后做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了（圣誕節(jié)還在做實(shí)驗(yàn)...找不到才怪了！）
展開 超支化聚硅氧烷作為一種有機(jī)-無機(jī)雜化高分子，兼具官能度高、粘度低、溶解性好、柔性鏈長(zhǎng)和表面自由能低等優(yōu)點(diǎn)。西北工業(yè)大學(xué)顏紅俠教授團(tuán)隊(duì)在2015年開發(fā)了一種通過A2+B3酯交換縮聚反應(yīng)制備超支化聚硅氧烷的方法（Macromol. Rapid. Comm., 2015, 36: 739-743），該方法與傳統(tǒng)的硅氫加成法和水解縮聚法相比，具有無需溶劑和催化劑，工藝簡(jiǎn)單，原料來源豐富、易于大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)。前期，該研究團(tuán)隊(duì)通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成了一系列超支化聚硅氧烷，發(fā)現(xiàn)其不僅生物相容性良好，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特征（Macromolecules., 2019, 52: 3075），可廣泛應(yīng)用于細(xì)胞成像（Biomacromolecules., 2020, 21: 3724）、藥物控釋（Biomacromolecules., 2019, 20: 4230）、防偽加密（Mater. Chem. Front., 2020, 4, 1375）以及甲醛吸附（J. Hazard. Mater., 2015, 287: 259）等領(lǐng)域；還能夠同時(shí)增強(qiáng)增韌雙馬來酰亞胺樹脂（J. Mater. Chem. C, 2016, 4: 6881），進(jìn)一步在其分子結(jié)構(gòu)中引入功能性基團(tuán)，可賦予改性環(huán)氧樹脂高強(qiáng)、高韌、高阻燃等多功能一體化（Compos. Part B: Eng., 2021: 109043）。
近期，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一種以Si-O-C鏈段為骨架結(jié)構(gòu)的超支化聚硅氧烷（HSiEP），不同于傳統(tǒng)的以Si-O-Si鍵為骨架的聚硅氧烷，其兼具聚硅氧烷的柔性和脂肪族聚合物的剛性。
展開 值得注意的是，獲得的GS負(fù)載為4.75% wt%的GS-w-CNT /聚二甲基硅氧烷(PDMS)納米復(fù)合材料保持了5.58 W/mk的高導(dǎo)熱系數(shù)，與純CNT/PDMS納米復(fù)合材料相比，提高了410%。利用分子動(dòng)力學(xué)模擬分析了界面焊接對(duì)傳熱行為的影響，發(fā)現(xiàn)GS焊接程度對(duì)降低GS-w-CNT結(jié)構(gòu)中的聲子散射和CNT界面處的界面熱阻都有重要作用。這種獨(dú)特的焊接策略為優(yōu)化填料增強(qiáng)聚合物納米復(fù)合材料的熱傳輸性能提供了新的途徑，促進(jìn)了其在下一代微電子器件中的應(yīng)用。研究成果以“An innovative graphene-based phase change composite constructed by syneresis with high thermal conductivity for efficient solar-thermal conversion and storage”為題發(fā)表于《Advanced Functional Materials》。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1.a) GS-w-CNT/PDMS制備工藝示意圖，b-e)碳納米管網(wǎng)絡(luò)在0 wt%， 1.2 wt%， 2.54 wt%和4.75 wt% GS載荷下的形態(tài)。
圖2.a - d)原始碳納米管網(wǎng)絡(luò)的TEM圖像a)和焊接了1.2 wt% b)， 2.54 wt% c)和4.75 wt% d) GS的碳納米管網(wǎng)絡(luò)，e) GS-w-CNT高分辨率圖像，f) GS-w-CNT的FFT衍射圖。碳納米管網(wǎng)絡(luò)和焊接GS載荷為4.75%的碳納米管網(wǎng)絡(luò)的拉曼光譜g)和x射線衍射圖h)，i,j)低i)和高j)倍率下，GS-w-CNT在PDMS中的分布形態(tài)，k) PDMS中焊接碳納米管結(jié)的高分辨率形貌。
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聚硼硅氧烷的最新內(nèi)容
來源 | Advanced Functional Materials
01
背景介紹
聚合物基材料由于其優(yōu)異的靈活性，重量輕，優(yōu)良的可加工性和低成本的特點(diǎn)，在大功率微電子器件的熱管理方面引起了廣泛的關(guān)注。但是，大多數(shù)聚合物具有相對(duì)較低的導(dǎo)熱系數(shù)，范圍為0.1至0.5 W/mk。提高聚合物導(dǎo)熱性的一種簡(jiǎn)單而有效的方法是將高導(dǎo)熱填料(如金屬、陶瓷
隨著5G通訊技術(shù)的發(fā)展，不僅要求電子封裝材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和介電性能，還需具有良好的耐高溫性和成型加工性。氰酸酯樹脂由于其固化后規(guī)整的三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的耐高溫和介電性能，已成為繼環(huán)氧電子封裝材料之后的新秀。然而，熱固性樹脂固有的脆性缺陷也成為限制其應(yīng)用不可避免的桎梏。目前常用的納米粒子改性
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員主要采用了兩種材料：一種是聚硼硅氧烷（PBS），主要負(fù)責(zé)在被切斷后，進(jìn)行自我修復(fù)；另一種材料是多層碳納米管，它能為材料提供導(dǎo)電功能，并固定材料的形狀。
在獲得這么順手又有趣的材料后，研究人員也不遺余力地做了不少實(shí)驗(yàn)。首先，他們?cè)诓牧现屑由弦恍﹤鞲衅鞯入娮釉沟盟茏鳛橐粋€(gè)控制器對(duì)觸覺產(chǎn)生反應(yīng)。隨后，研究人員加入了多個(gè)模塊，讓材料能像鍵盤一樣多點(diǎn)感應(yīng)壓力。
