本工作受蜻蜓翅膀多级结构的启发，在动态酰基氨基脲基团中引入非匹配超分子相互作用（MMSIs），构建了SPUU-DS弹性体的刚柔互补型杂化网络。通过软段（类似柔性翅膜）与硬段（类似刚性翅脉）的协同作用机制，结合致密氢键阵列实现软硬段动态适配。制备的超分子弹性体断裂时的真应力为1.1 GPa，韧性为325.54 MJ/m³，断裂能为232.83 kJ/m²，同时还具有自修复性能。进一步将弹性体与石墨烯复合后制备了“三明治”结构的防护和监测传感，通过穿刺角度与电阻信号的智能关联特性，不仅可以提高轮胎的抗穿刺性能，还能对轮胎的损伤进行定位预警。

图1蜻蜓翅膀仿生结构、刚柔超分子链协同增强机理及软/硬段分子设计示意图

图2 SPUU弹性体合成路径、硬段分子动力学模型（粉色标示）、内聚能密度对比及软硬段相互作用能（E_s-h）分析。

图3 SPUU-D₂S₁(1.6)紫外可见光谱、手机薄膜成像、变温FTIR（ν(N-H)/ν(C=O)）、同步/异步映射及氢键类型解析。

图4弹性体的拉伸XRD表征、AFM/SAXS形貌表征、tanδ温变响应及应力松弛活化能对比。

图5 SPUU-DS力学综合性能：应力-应变响应、6.0 kg承载、抗穿刺机制、缺口敏感性、断裂能及循环加载行为。

图6 自修复性能表征：力学恢复、重复加工性能、光谱追踪及动态氢键机制。

图7智能防护监测应用：穿刺力-位移行为及多角度（30°-120°）穿刺下的电阻信号（ΔR/R₀）动态响应特性。

  相关研究成果以"Dragonfly wing-inspired reticular hierarchical structure enables strong and tough supramolecular elastomers"为题发表在Advanced Functional Materials（10.1002/adfm.202409146）期刊上。南京林业大学硕士研究生卢庆闯为第一作者，南京林业大学罗艳龙副教授为通讯作者。此研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和常州市科技项目资助支持。

  论文信息:

  Qingchuang Lu, Lei Duan, Yao Liu, Chenrui Zhang, Zebo Zhang, Zhenyang Luo, Cheng-Hui Li, and Yanlong Luo*. Dragonfly wing-inspired reticular hierarchical structure enables strong and tough supramolecular elastomers, Advanced Functional Materials, 2025, 2506282. DOI: 10.1002/adfm.202409146.

  论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202506282