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分享一个今天看到的有趣但也有点迷惑的研究演示:有研究者用凝胶材料做了一个魔方。这是魔方转动时的样子:

vrain-gluing-gel-cube-1

这个魔方有什么特别之处?它全部都是基于同一种凝胶材料制作的,没有再用到额外的粘合剂,也没有一般魔方中间的连接结构。只是把27个凝胶小方块堆在一起,它们就可以彼此粘住不会散架,同时还能够旋转,贴在凝胶小方块表面的彩色贴片也不会掉下来。

下面是凝胶魔方组装的过程:

小方块的六面分别贴了具有不同荧光色彩的凝胶片:

vrain-gluing-gel-cube-2

27个这样的小方块堆在一起:

vrain-gluing-gel-cube-3

所以,这到底是想说明什么?

其实这里是展示了一种基于酰腙键的自愈性凝胶材料,以及用于产生荧光颜色的聚集诱导发光( AIE )技术。这样的凝胶材料在彼此接触时,会随着时间推移在接触面上形成共价键连接(酰腙键),凝胶就会自动粘在一起。较短时间的接触(1小时),这种粘附作用还较弱,可以比较容易低被打破,而如果长时间接触(24小时),它们就会牢固地粘在一起。

vrain-gluing-gel-cube-4

(这是论文中的一个图示,凝胶彼此接触的地方形成酰腙键连接)

而这个凝胶魔方其实就是同时展示了短时间与长时间不同的粘附效果。彩色贴片与凝胶小方块贴在一起之后是经过了长时间的放置,而小方块组装成魔方之后只经过了短时间的放置。因此,在转动魔方时小方块之间彼此还能分离,同时表面的彩色贴片则不会掉下来。

当然,想要还原这样一个魔方就很容易作弊了:把小方块一个个全拿下来重新组合也十分轻松。另外这个魔方如果放置得时间太长估计就拧不动了……

这项思路十分神奇的研究论文发表在Advanced Materials上,原文见:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201902365

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