把凝膠堆在一起就變成了魔方,而且還能轉?

今天看到一個有趣但也有點迷惑的研究演示:有研究者用凝膠材料做了一個魔方。這是魔方轉動時的樣子:

這個魔方有什麼特別之處?它全部都是基於同一種凝膠材料製作的,沒有再用到額外的粘合劑,也沒有一般魔方中間的連接結構。只是把27個凝膠小方塊堆在一起,它們就可以彼此粘住不會散架,同時還能夠旋轉,貼在凝膠小方塊表面的彩色貼片也不會掉下來。

下面是凝膠魔方組裝的過程:

小方塊的六面分別貼了具有不同熒光色彩的凝膠片:

27個這樣的小方塊堆在一起:

所以,這到底是想說明什麼?

其實這裡是展示了一種基於醯腙鍵的自愈性凝膠材料,以及用於產生熒光顏色的聚集誘導發光( AIE )技術。這樣的凝膠材料在彼此接觸時,會隨著時間推移在接觸面上形成共價鍵連接(醯腙鍵),凝膠就會自動粘在一起。較短時間的接觸(1小時),這種粘附作用還較弱,可以比較容易低被打破,而如果長時間接觸(24小時),它們就會牢固地粘在一起。

(這是論文中的一個圖示,凝膠彼此接觸的地方形成醯腙鍵連接

而這個凝膠魔方其實就是同時展示了短時間與長時間不同的粘附效果。彩色貼片與凝膠小方塊貼在一起之後是經過了長時間的放置,而小方塊組裝成魔方之後只經過了短時間的放置。因此,在轉動魔方時小方塊之間彼此還能分離,同時表面的彩色貼片則不會掉下來。

當然,想要還原這樣一個魔方就很容易作弊了:把小方塊一個個全拿下來重新組合也十分輕鬆。另外這個魔方如果放置得時間太長估計就擰不動了……

這項思路十分神奇的研究論文發表在Advanced Materials上

原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201902365

來源:酷炫科學

編輯:Shiny