生活中，你肯定有過這樣的體驗(yàn)：用強(qiáng)力膠掛鉤來掛一些小物品，既方便又實(shí)用，但是，如果使用不當(dāng)，強(qiáng)力掛鉤很容易脫落，而且脫落后再粘就粘不住了;一不小心把萬能膠水滴到手上或衣物上了，你就算是用熱水泡、有機(jī)溶劑洗或者用刀子刮也很難清除干凈。日前，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院李承輝副教授等人的一項(xiàng)研究成果可以讓你遠(yuǎn)離這些煩惱。他們開發(fā)的新型強(qiáng)力膠受破壞后可修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)使用。不需要時(shí)可輕松將其除去，再也不用擔(dān)心弄在手上和衣服上了。

　　據(jù)南京大學(xué)官網(wǎng)報(bào)道，該校李承輝副教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一類基于動(dòng)態(tài)硼-氧(B-O)共價(jià)鍵體系的高強(qiáng)度自修復(fù)材料。這一材料可以通過水分子的引入和移除來調(diào)控硼氧六環(huán)(Boroxine)和硼酸(Boronic acid)間的平衡，從而實(shí)現(xiàn)修復(fù)的目的。他們利用硼氧六環(huán)(Boroxine)結(jié)構(gòu)來使得聚合物分子形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于共價(jià)鍵的高強(qiáng)度以及高分子材料的低密度性質(zhì)，所得到的自修復(fù)材料具備了強(qiáng)而輕的特性，其楊氏模量高達(dá)近200MPa，并且可以承受自身重量450倍的壓力而不發(fā)生斷裂。利用這種材料得到的高強(qiáng)度的強(qiáng)力膠可以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)-脫離-再粘結(jié)這一重復(fù)過程，再粘結(jié)后的粘結(jié)強(qiáng)度相比初次粘結(jié)僅僅有著小幅度的降低，因此可以重復(fù)使用。更有意義的是，根據(jù)硼-氧鍵的反應(yīng)特性，該強(qiáng)力膠可以在乙醇水溶液的輔助下，可以使3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子降解成小分子量的單體分子，從而可以很輕易的將強(qiáng)力膠進(jìn)行清除，而不留下任何痕跡。

　　圖1 高強(qiáng)度自修復(fù)材料的結(jié)構(gòu)與承重實(shí)驗(yàn)

　　研究人員發(fā)表于國際著名期刊《先進(jìn)材料》上的論文稱，他們利用這一強(qiáng)力膠粘結(jié)兩塊鋼片，通過剪切拉伸測(cè)試，研究了其粘結(jié)性能。這一類強(qiáng)力膠，在固化后的粘結(jié)強(qiáng)度高達(dá)7.5±0.4MPa，達(dá)到甚至超過商業(yè)化的101、502等強(qiáng)力膠的級(jí)別;將兩塊鋼片掰開再結(jié)合，再加熱一段時(shí)間后，鋼片可以重新粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度仍然高達(dá)5.7±0.4MPa，可承受27.65公斤的重量。鋼片掰開后放在乙醇水溶液中浸泡一兩分鐘，上面的殘余膠即可輕松擦掉，而不留下任何痕跡。

　　圖2 可重復(fù)利用的強(qiáng)力膠

　　這種可重復(fù)利用的強(qiáng)力膠在日常生活中，以及在可移動(dòng)假肢設(shè)備、轉(zhuǎn)移印花、珠寶首飾、3D打印、汽車及飛機(jī)組裝等領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。例如，在3D打印過程中，模型的固定非常重要。目前常用的辦法是在打印床上貼上粘性膠帶或涂上專用膠水，打印完之后再把成品取下來，這時(shí)候就需要一種能夠方便脫膠并容易清除的膠水，而南京大學(xué)研究人員開發(fā)的這種新型膠可在無毒的乙醇水溶液的輔助下進(jìn)行脫膠和清除，十分適合用作3D打印的固定膠水。

論文下載：Lai_et_al-2016-Advanced_Materials