日本NIMS开发涂敷即干异种材料强固接合技术

日本物质·材料研究机构（NIMS）于2026年9月宣布，开发出一种只需涂敷溶液并干燥即可将不同材料强固接合的新技术。该技术可使原本难以结合的素材间达到超过7MPa的接合强度。

随着汽车与柔性电子设备的发展，将金属或玻璃等硬质无机材料与橡胶、塑料等软质高分子材料融合的“多材质化”需求日益增长。传统方法虽可通过专用胶粘剂或机械加工提升强度，但往往伴随较高的环境负荷等问题。

研究团队提出通过赋予接合层“结构”来连接异种材料的新方案。具体而言，利用“粘弹性相分离”物理现象，在涂敷干燥后直接形成具有纳米至微米级孔隙的网状“多孔质锚定层（PPA）”。该设计使接合层与玻璃基材通过化学亲和性结合，同时微孔深入高分子材料内部实现物理嵌合，从而完成强固连接。

为验证PPA结构的有效性，团队选用与玻璃相容性好的极性高分子进行实验，通过调控溶剂种类与组成控制相分离网络固化时机，成功制备出覆盖纳米至微米尺度的多孔膜。该技术已具备在直径6英寸（150毫米）大面积上成膜的可行性。

在实验中，将苯乙烯-丁二烯系热塑性弹性体渗入多孔膜使其透明化后，垂直引张试验测得接合强度突破7MPa。该数值约为不含多孔层或仅采用平坦涂膜时的两倍。

针对高耐久性的成因，团队借助计算机模拟进行了验证。结果显示，若仅在平面贴合两种材料，轻微拉伸即可导致界面产生应变并引发断裂；而采用相互嵌入的PPA型结构后，沿界面的断裂倾向显著降低。