Описание промпта

Схематическое изображение интерфейса взаимодействия между наполнителем MXene и матрицей WPU, основанное на следующем содержании: Композитная пленка M-WPU демонстрирует как высокую прочность на разрыв, так и высокое относительное удлинение при разрыве, благодаря многоуровневой системе биомиметического композита с диссипацией энергии, вдохновленной морским огурцом, с множественными водородными связями и синергией обмена дисульфидных связей. Содержание MXene оказывает значительное регулирующее воздействие на динамическую трехмерную сетевую структуру композитной пленки M-WPU. При низком содержании MXene (≤4 мас.%) MXene действует как жесткий наполнитель, а OH на поверхности MXene и C=O матрицы WPU могут образовывать более прочные точки сшивания водородными связями, делая сетку сшивания более плотной и снижая способность к перемещению сегментов цепи, что приводит к увеличению прочности на разрыв и уменьшению относительного удлинения при разрыве композитной пленки M-WPU. При высоком содержании MXene (>4 мас.%) усиливается водородная связь между листами MXene, что приводит к агломерации и дефектам концентрации напряжений. В то же время агломераты препятствуют упорядоченному расположению жестких сегментов, снижают кристалличность и уменьшают эффективную плотность сшивания. Следовательно, прочность на разрыв уменьшается, движение сегментов цепи блокируется агломератами MXene, и трещина с большей вероятностью распространяется, а относительное удлинение при разрыве также значительно уменьшается. По мере увеличения содержания MXene температура стеклования (Tg), соответствующая пику коэффициента потерь (tanδ), незначительно снижается, а модуль упругости при хранении (E′) синхронно снижается при низком содержании MXene (0-6 мас.%). При 8 мас.% оба резко возрастают, а при 10 мас.% снова падают, демонстрируя нетрадиционный закон эволюции "уменьшение-увеличение-уменьшение" (рисунок 2 c-d), который можно объяснить механизмом конкуренции "разбавление-закрепление-агломерация": MXene<6 мас.%: Листы рассеяны редко, и водородные связи, образованные с WPU, ослабляют запутывание цепей и создают пластифицирующий эффект, увеличивая подвижность сегментов цепи, что приводит к снижению Tg и E′; MXene=8 мас.%: Достижение порога перколяции, листы перекрываются в трехмерный жесткий скелет, и большое количество водородных связей закрепляет мягкие сегменты для увеличения энергетического барьера движения сегментов цепи, и эффективность передачи напряжения улучшается, и Tg и E′ достигают пикового значения одновременно; MXene=10 мас.%: Агломерация листов приводит к уменьшению эффективной площади поверхности раздела и плотности водородных связей, и целостность жесткой сети разрушается, и Tg и E′ падают.