項目類別：國家自然科學(xué)基金面上項目
項目編號：52173112
參與人員：張新星，王宇嫣，劉紀(jì)澤，黃鑫，邱曉艷，楊昕，王楠，李昕凱
起止日期：2022.01-2025.12
高強(qiáng)高韌、室溫可修復(fù)的仿生自修復(fù)材料，既是高分子領(lǐng)域的前沿科學(xué)難題，也是航空航
天、可穿戴電子等領(lǐng)域亟需的關(guān)鍵材料。然而現(xiàn)有自修復(fù)材料大多基于強(qiáng)度較低的非共價鍵構(gòu)
筑，面臨力學(xué)性能與自修復(fù)效率不能兼顧的重大挑戰(zhàn)。本項目基于仿生啟發(fā)的納米與超分子多
尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)高密度氫鍵在界面處的空間定向分布，并通過與機(jī)械互鎖分子結(jié)構(gòu)協(xié)同調(diào)
控策略，構(gòu)筑動力學(xué)活潑和熱力學(xué)穩(wěn)定兼具的動態(tài)能量耗散網(wǎng)絡(luò)，制備強(qiáng)韌化室溫可修復(fù)材料
。通過調(diào)控天然多酚的組裝行為，構(gòu)筑微納結(jié)構(gòu)與界面氫鍵密度可調(diào)的納米增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)建界
面氫鍵與機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)的表征、模擬計算新方法，研究動態(tài)鍵的界面聚集效應(yīng)與基于構(gòu)象轉(zhuǎn)變
的滑移鏈能量耗散機(jī)制，闡明二者協(xié)同作用對自修復(fù)性能的影響規(guī)律。本項目的實施為媲美商
用聚合物的高強(qiáng)自修復(fù)材料設(shè)計與制備提供新策略，并探索其在柔性傳感、智能驅(qū)動等領(lǐng)域的
功能化應(yīng)用，為高性能可修復(fù)材料的設(shè)計與應(yīng)用奠定理論與實踐基礎(chǔ)。