Angew:玻璃态超纳米颗粒团簇的弹性
芣苢 西瓜 2020-11-19

由颗粒密堆积组成的颗粒材料具有独特的机械性能,其机械性能高度依赖颗粒的表面结构。但是人们对这些系统的结构-性质关系的微观理解非常欠缺。近日,华南理工大学Panchao Yin,马萨诸塞大学阿默斯特分校Thomas P. Russell等采用具有精确结构的超纳米粒子团簇(SNPCs)为模型系统,以阐明结构与性质之间的关系。

本文要点:

1作者通过多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)与金属有机多面体之间配位驱动的组装制备了SNPCs。

2由于尺寸上的差异,POSS-MOP组装体像其经典的纳米颗粒组装体一样,有序排列被抑制,且POSS-MOP混合物会随着温度的降低而玻璃化或jam。

3而在具有高modulus的SNPC组装体,作者观察到了意外的弹性,远远超过玻璃化转变温度仍可维持其弹性。从对SNPC的层次结构的动力学研究和分子动力学模拟来看,弹性起源于POSS末端臂的互穿。表明物理分子互穿和互锁现象有利于新型团簇基弹性体的形成。

该工作为设计具有特殊弹性、高温坚固性和易再生性的传感器和设备应用的新型图案簇材料开辟了一条新途径。

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Jia-Fu Yin, et al. Unexpected Elasticity in Assemblies of Glassy Supra‐Nanoparticle Clusters. Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202013361

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013361

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