记者从中山大学获悉，该校化学学院教授郑治坤带领团队成功制备出高韧性、高弹性、高机械强度的二维晶体薄膜，并报告了一种利用牺牲性小分子结构导向剂导向相邻晶畴形成编织晶界结构的制备方法，有望扩展晶体膜在分离、光电、柔性器件等领域的应用。相关成果近日刊发于《自然》杂志上。

该研究中，郑治坤团队在制备二维晶体聚合物时加入牺牲性导向试剂，以线性聚合物为“梭”，利用其自发缠绕、穿插的特性，将二维聚合物编织起来，形成编织晶界。待晶界形成，线性聚合物又会随排异的结晶过程自动离开。

进一步实验表明，这种全新晶界结构——编织晶界连接形成的晶态聚合物膜，具有高韧性、高弹性和高机械强度等特点，其抗压性能接近铝合金和黄金。当材料受力断裂时，裂纹不扩展，且不影响裂纹附近膜的机械性能。

“研究成果为二维晶体材料在柔性器件和分离膜方面的应用奠定了基础。”郑治坤说，柔性材料可用于生产柔性显示器、柔性电池、柔性传感器等，膜分离技术则已普遍用于化工、环保、生物工程等领域。与常规膜分离相比，全结晶的聚合物膜有望以更高效率分离出更高纯度的物质。

图片来源|东西南北杂志社

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