高分子材料應用廣泛,我國高分子塑料制品年產(chǎn)量已達7000萬噸。高分子材料表現(xiàn)出許多奇異界面現(xiàn)象,例如黏—滑摩擦行為、低溫塑性和可黏合性等,從而對其使用效果產(chǎn)生影響。實現(xiàn)對高分子界面現(xiàn)象分子起源的認識和有效控制,對于發(fā)展高性能高分子材料具有重要價值。
科學界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高分子表面分子具有很高的運動能力,然而高分子塑料表面分子的運動狀態(tài)和力學行為仍然是一個謎。結合理論和模擬深入研究,研究人員發(fā)現(xiàn)了控制表面高分子鏈擴散的“偽纏結”機制和表面“瞬時橡膠態(tài)”高分子物理新現(xiàn)象,即硬、脆的高分子塑料表面呈現(xiàn)出類似柔性橡膠的性質。 常規(guī)的認知下,塑料表面是很硬、不會變形的。這項研究結果深化了人們對固體高分子表面分子動力學和機械力學的認識,是界面科學和高分子科學一次重要學術突破,可為高分子材料界面性質調控及其加工、成型和性能控制提供新思路。