聚硅氧烷因其可拉伸性、与皮肤接近的模量、稳定性和优异的生物可兼容性，被广泛地应用在电子皮肤和可穿戴电子领域。然而，常用的聚硅氧烷缺乏自修复能力和自粘性。自修复能力可以提高柔性器件的使用寿命，而自粘性可以有助于电子元器件的贴装和黏附在皮肤上保证长期使用的稳定性。目前在分子设计上，主要通过引入可逆键（氢键、配位键、动态亚胺键等）的办法来实现自修复性能，但往往需要的时间较长完成修复，有时要依靠外界刺激（水、热等）以加快修复过程，在一定程度上影响了器件的正常工作。而增加自粘性主要通过仿生结构设计（壁虎腿结构、章鱼吸盘结构等）或降低交联密度制备压敏胶来实现。采用仿生结构通常需要复杂的工艺，降低交联密度则会影响材料的机械性能。

  基于此，复旦大学材料科学系李卓青年研究员课题组在前期工作的基础上（Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 27278-27288.），设计开发了一种具有超快自修复能力、优异自粘性和良好机械性能的新型聚硅氧烷（图1，以下称为block PBS）。该工作构建了具有超高柔性的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷-二硫苏糖醇嵌段聚合物，并进一步通过硼酸进行交联。获得的block PBS一方面因为链段的超高柔性和运动性获得了较高修复速度，另一方面形成高密度的羟基和硼酸酯动态交联保证了良好的自修复性能和力学性能。Block PBS具有0.43 MPa的机械强度和高达1500 %的拉伸性能，而且在室温下损伤后仅30秒内就能恢复100%的原有机械性能（图2），是迄今为止修复最快的自修复弹性体之一。同时，该材料在空气和水下的各种表面仍具有良好的自粘性，并可共形贴附到任何表面（图3）。以block PBS作为基底制备的电生理（EP）电极（图4），其信噪比与商业电极相当，且在不同状态下运行（空气、水下、运动状态）的稳定性高于商业电极。该成果以Ultrafast self-healing and self-adhesive polysiloxane towards reconfigurable on-skin electronics”为题，发表在《Journal of Materials Chemistry A》上，第一作者为复旦大学博士后唐淼，通讯作者为复旦大学李卓青年研究员和武利民教授。该工作得到了科技部国家重点研发计划和上海市青年科技启明星计划的支持。

图1 嵌段PBS的合成路线、交联类型及自修复机制

图2 嵌段PBS的自修复及机械性能

图3 嵌段PBS的自粘附性和可重构性

图4 嵌段PBS基电生理学电极的性能

  原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d1ta09096h