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  對長壽命耐用高分子材料的需求推動了可愈合高分子材料的發(fā)展，其愈合行為通常是在可逆非共價鍵或動態(tài)共價鍵的基礎(chǔ)上利用光照或者加熱實(shí)現(xiàn)的。熱引發(fā)愈合缺乏精準(zhǔn)的局部溫度控制能力，且愈合時間較長；而光引發(fā)愈合需要向材料中引入光熱轉(zhuǎn)化介質(zhì)，如納米金屬、碳材料、聚多巴胺等，其成本較高。最近，廉價的木質(zhì)素被發(fā)現(xiàn)是一種優(yōu)異的天然光熱轉(zhuǎn)化介質(zhì)，利用木質(zhì)素制備的高分子復(fù)合材料同樣具有光熱轉(zhuǎn)化能力，在光照驅(qū)動下可應(yīng)用于海水淡化、泄漏的原油回收、光熱發(fā)動機(jī)等。受此啟發(fā)，利用木質(zhì)素部分替代石化基多元醇來制備木質(zhì)素基聚氨酯，有望賦予聚氨酯材料光控愈合功能。另外，可愈合高分子材料的力學(xué)性能和愈合性能通常難以兼顧，如何制備出力學(xué)性能優(yōu)異、愈合速度快且高愈合率的高分子材料，尤其是生物質(zhì)基高分子材料，是一項(xiàng)難題。

  最近，華南理工大學(xué)劉偉峰和廣東工業(yè)大學(xué)邱學(xué)青教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高強(qiáng)高韌且快速光控愈合的木質(zhì)素基聚氨酯彈性體。該彈性體包含了由動態(tài)非共價鍵（氫鍵和配位鍵）和動態(tài)氨基甲酸酯鍵構(gòu)成的雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（圖1），賦予了聚氨酯優(yōu)異的力學(xué)性能、重加工性和愈合性能，其拉伸強(qiáng)度達(dá)31.4 MPa，斷裂伸長率達(dá)1500%。將彈性體剪碎后重新熱壓成型，經(jīng)過4次的重加工后，材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的保持率分別在85%和95%以上。研究還發(fā)現(xiàn)，金屬配位鍵的引入極大地增強(qiáng)了木質(zhì)素基聚氨酯的光熱轉(zhuǎn)化能力（圖2），在近紅外光（1.2 W/cm²）的照射下，材料表面溫度在2 min內(nèi)即可達(dá)到160 ℃，和不含配位鍵的樣品相比，提高了約40℃。將聚氨酯材料切斷，用近紅外光照射使其愈合，經(jīng)過10 min的照射即可實(shí)現(xiàn)98%的愈合率，表現(xiàn)出快速而優(yōu)異的光控愈合性能（圖3）。該工作探索了木質(zhì)素在高性能可回收光驅(qū)動智能聚氨酯彈性體中的新應(yīng)用。 

圖1. 動態(tài)雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 

圖3. 木質(zhì)素基聚氨酯光控愈合性能

  論文鏈接地址：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.2c01401