項目類別：國家自然科學基金面上項目
項目編號：52173112
參與人員：張新星，王宇嫣，劉紀澤，黃鑫，邱曉艷，楊昕，王楠，李昕凱
起止日期：2022.01-2025.12
高強高韌、室溫可修復的仿生自修復材料，既是高分子領域的前沿科學難題，也是航空航
天、可穿戴電子等領域亟需的關鍵材料。然而現有自修復材料大多基于強度較低的非共價鍵構
筑，面臨力學性能與自修復效率不能兼顧的重大挑戰。本項目基于仿生啟發的納米與超分子多
尺度結構設計，實現高密度氫鍵在界面處的空間定向分布，并通過與機械互鎖分子結構協同調
控策略，構筑動力學活潑和熱力學穩定兼具的動態能量耗散網絡，制備強韌化室溫可修復材料
。通過調控天然多酚的組裝行為，構筑微納結構與界面氫鍵密度可調的納米增強網絡，創建界
面氫鍵與機械互鎖結構的表征、模擬計算新方法，研究動態鍵的界面聚集效應與基于構象轉變
的滑移鏈能量耗散機制，闡明二者協同作用對自修復性能的影響規律。本項目的實施為媲美商
用聚合物的高強自修復材料設計與制備提供新策略，并探索其在柔性傳感、智能驅動等領域的
功能化應用，為高性能可修復材料的設計與應用奠定理論與實踐基礎。