分子晶体颗粒中各向同性压力驱动的集体性自愈合反应（英文）

作者：乔元存; 范长增; 李欲伟; 王凯^*; 邹勃^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(08): 2086-2092.

自愈合材料具有修复损坏并改善产品寿命、安全性和功能的能力.但自愈合效应在有序分子晶体中却很少被报道,且自愈效率较低.在本研究中,我们首次报告了常温下N-甲基脲(NMU)晶体颗粒中各向同性压力触发的集体性自愈行为.其中,自愈率最高可以达到100%,并伴随着"粉晶-单晶"转变.自愈后的晶体会在更高压力作用下破裂,并在卸压过程中再次愈合.原位光学显微镜、单晶X射线衍射、粉末晶体X射线衍射和拉曼实验表明,在0.3 GPa附近的各向异性相变和晶粒间的紧密接触是NMU晶体颗粒产生集体性自愈响应的两个先决条件.该集体性自愈行为的高自愈率来源于在自愈合过程中外部压力被持续不断地消耗并转化为氢键重组的化学能,这也为提高其他分子晶体中自愈合效率提供了思路.

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室