玻璃状凝胶超高聚物具有粘性，可以自愈，但也很硬，但有弹性

　　一种新型聚合物已经被创造出来，它像有机玻璃一样透明和坚硬，但同时又具有粘性、自愈性、形状记忆性和导电性。这种材料被称为“玻璃凝胶”，它含有一种离子液体溶剂，可以开辟各种各样的应用，可能包括电池。

　　玻璃聚合物，顾名思义，坚硬、坚硬、易碎，用于制造许多产品，包括水瓶和窗户。相比之下，水凝胶是一种被水膨胀的聚合物，这使得它们柔软而有弹性。其他种类的软聚合物凝胶被称为离子凝胶，以前已经用离子液体制成，它们的导电性已经被探索过。

　　

　　凝胶是柔软的，因为它们所容纳的液体在结构中引入了空隙，而玻璃则要硬得多，这要归功于更高的聚合物密度。由于离子液体溶剂提供的静电连接网络，玻璃凝胶具有两者的一些优点

　　一组研究人员对这种电离胶进行修补，发现了一种不同寻常的新材料，它结合了玻璃状和凝胶状聚合物的特性，本质上使它们变得坚硬而有弹性。美国北卡罗莱纳州立大学的迈克尔?迪基说:“这真的是我实验室的学生王美香的好奇心和动力的故事，她领导了这项工作，她应该得到所有的荣誉。”

　　迪基解释说:“这项工作的独特之处在于，我们发现离子液体与聚合物的比例可以产生非常坚硬的材料，类似于有机玻璃，尽管其中含有超过50%的液体。”“然而，这种材料也可以拉伸，拉伸到原来长度的五倍，而不会断裂。”

　　通常，被液体膨胀的聚合物会变得柔软、有弹性、更弱，因为液体在材料的聚合物链之间创造了空间。迪基把这种机制比作一团缠在一起的线。他解释说:“如果线团很松，感觉会有弹性，但如果线团缠得很紧，就很难拉伸。”

　　新型玻璃凝胶中的离子液体也在聚合物链之间创造了这种空间，当施加足够的力时，它们就会拉伸。然而，离子液体还有别的作用;它吸引聚合物链，产生静电相互作用，包括聚合物链之间强的非共价交联，使材料坚固。通过无意间平衡这两种效应，迪基的实验室发现了玻璃状凝胶。

　　该团队使用丙烯酸单体和亚甲基双丙烯酰胺(一种形成聚丙烯酰胺凝胶的标准交联剂)连接在一起制成凝胶。离子液体成分，使用三丁基(甲基)磷酸二甲基磷，同时在混合物中加入光引发剂分子，以便在室温下使用紫外光一步聚合和固化凝胶。

　　制成的凝胶是透明的，液体含量高达54%，即使拉伸也非常坚韧。实验表明，这种玻璃状凝胶与传统的热塑性塑料(如聚乙烯)一样坚韧，但可以拉伸到其长度的6.5倍。普通的玻璃状聚合物通常只需要0.1%的应变就会破裂。这种玻璃状的凝胶在加热后也能迅速“自我修复”到原来的形状。研究人员发现，根据单体和溶剂的比例和选择，玻璃凝胶可以变得更像玻璃或凝胶。

　　

　　这种新型的玻璃凝胶聚合物比水凝胶要坚韧得多，与许多传统的聚合物相比，这种聚合物的硬度要高得多

　　“意识到我们制造出了一种非常坚韧的材料，这非常令人兴奋。迪基说:“我们只能找到一种更坚固的聚合物材料，那就是蜘蛛拖丝。”“这种材料的另一个有趣之处在于它的粘性很强。如果你触摸它，你的手指会粘在上面，这很不寻常，因为通常坚硬的塑料是不粘的。”

　　“这是一项非常了不起的研究，”美国科罗拉多大学博尔德分校研究活性高分子材料的莱恩·海沃德(Ryan Hayward)评论道。他解释说，科学家们很熟悉在玻璃聚合物中添加少量(不到10%)的液体，比如增塑剂，来调节它们的机械性能。“(在这项工作中)这些强关联的混合物在含有一半以上液体的情况下保持了玻璃聚合物的高刚度，这一事实确实令人惊讶和有趣。”

　　由于玻璃凝胶的发现出乎意料，Dickey的实验室仍在探索这种材料的应用，以及其他离子液体可以优化各种性能。Dickey推测它可能对电池有用。

　　Dickey指出，一个直接的优势是制造玻璃状凝胶非常简单。他说:“塑料无处不在，但它们首先是在化工厂合成的，然后运到某处熔化加工成产品。”“这种材料可以通过简单地将光照射在液体上，在模具中固化，或者通过3D打印来制造。”

　　迪基说:“我们只在一小部分材料上探索了这一原理。”“我们很高兴看到玻璃凝胶的用途，并愿意与合作者合作，确定这些材料的应用。”