如果你想要擁有更耐用持久的塑料泡沫或紡織品，答案可能存在于動物的皮膚、毛發(fā)或眼睛中?，F(xiàn)在研究者利用天然存在于人體及其它動植物體內(nèi)的黑色素使塑料的性能變得更強。
眾所周知，聚氨酯作為一類性能優(yōu)異的高分子合成材料，被廣泛應用在膠黏劑、建筑、汽車等行業(yè)。但由于其軟、硬鏈段在熱力學上的不相容性，使其存在一些性能缺陷。通?？赏ㄟ^多元醇與異氰酸酯的逐步聚合反應改變聚氨酯的化學結構或在體系中加入無機或有機填料對聚氨酯進行改性以拓展其應用。由于其特殊的軟、硬鏈段的結構，因此很難同時實現(xiàn)聚氨酯的增強和增韌。
天然黑色素(melanin)納米粒子是結構單元含有大量酚羥基、氨基和羧基的一類大分子，廣泛存在于動植物中。同時納米粒子中基團具有較強的活性能夠與聚氨酯預聚物中的異氰酸根反應，基于這一點，江南大學化工學院陳明清和東為富教授課題組博士生汪洋嘗試烏賊墨囊中提取黑色素，并將其添加到普通聚氨酯中，當加入少量的黑色素時(2 wt%)，材料拉伸強度和斷裂伸長率分別由原先的5.6MPa，770%提高至51.5MPa和1880%，同時材料韌性提高了10倍。聚合物的力學性能顯著提高，對比目前的文獻報道，其增強效果處于較高水平，好于其他納米復合材料，如碳納米管、石墨烯、纖維素等增強材料。
相關成果以“Superior Performance of Polyurethane Based on Natural Melanin Nanoparticles”為題發(fā)表在國際期刊Biomacromolecules(2016, 17 (11): 3782–3789)上。日前，該成果被美國化學學會(American Chemical Society, ACS)新聞周刊PressPac作為研究亮點報道。
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