近日,浙江理工大学副教授左彪团队联合美国、日本学者,通过研究表面高分子运动机制,发现硬而脆的高分子塑料表面原来呈现类橡胶的力学行为。这一新发现加深了学界对高分子材料磨损、摩擦、黏结、自愈合等诸多界面现象本质的理解。
研究人员针对高分子塑料表面分子的运动状态和力学行为,研发了一种利用微液滴诱导高分子膜表面发生纳米尺度变形,从而研究高分子材料表面纳米蠕变的方法,解决了塑料高分子表面动力学表征的难题。
结合理论和模拟深入研究,研究人员最终发现了控制表面高分子链扩散的“伪缠结”机制和表面“瞬时橡胶态”高分子物理新现象,即硬、脆的高分子塑料表面呈现出类似柔性橡胶的性质。
“从该研究结果来看,塑料表面其实存在几十个原子层厚度的一层柔软橡胶层。”左彪认为,这项研究结果深化了人们对固体高分子表面分子动力学和机械力学的认识,是界面科学和高分子科学一次重要学术突破,可为高分子材料界面性质调控及其加工、成型和性能控制提供新思路。