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安徽大学宣俊/陈松团队 AFM:可见光触发卡宾交联,打造可图案化、可剥离、可回收的智能胶黏剂
2026-10-06  来源:高分子科技

  随着柔性电子器件、可穿戴生物电极和可持续微电子等前沿领域的快速发展,压敏胶黏剂(如胶带)因其轻压即粘的便捷特性被广泛应用于上述器件的组装中。然而,传统压敏胶在拆卸或返修时难以清洁去除,常留下化学残留或损伤基底。近年来,光响应智能胶粘剂被视为破解这一难题的关键策略,但主流方案依赖紫外光降解、液化或过交联,存在着穿透深度有限、材料损伤风险大、且交联后不可回收等固有缺陷。如何在可见光驱动下实现干净、按需的剥离,同时保留材料的可回收性,成为该领域亟待突破的方向。


  针对这一难题,安徽大学宣俊教授、陈松副教授团队从动态高分子设计与可见光化学出发,提出了一种基于可见光驱动卡宾交联的全新解决方案。团队将具有动态二硫键的天然小分子α-硫辛酸单体与重氮官能化的丙烯酸酯单体进行共聚,成功合成了一种兼具高拉伸性与本征自粘性的智能动态压敏胶(PTD)。其中,TA单元中的动态二硫键赋予材料本征的动态交换性与闭环可回收性,而重氮基团则作为“光敏开关”,在蓝光(420 nm)照射下数秒内(最快10 s)即可引发卡宾介导的超快交联反应。交联后,胶体的储能模量迅速超越Dahlquist阈值,可实现快速界面剥离。此外,交联过程中原位释放的氮气在胶层中可构筑出微孔结构,使胶体由黄色透明变为白色多孔,不仅赋予材料高分辨率表面图案化能力(分辨率40 μm),还使乙醇得以在6 s内快速渗透交联区域,实现交联区域的选择性清洁。最终,未曝光区域由于二硫键的存在也能通过在乙醇中浸泡更长时间来实现进一步回收,赋予了材料高精度的微纳表面图案化与优异的选择性闭环回收能力。


  2026年9月28日,相关研究成果以“Visible-Light-Triggered Carbene Crosslinking in Dynamic Disulfide Networks for Patternable, Debondable, and Recyclable Smart Adhesives”为题发表在国际材料领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》上。安徽大学硕士研究生何宜婷为论文第一作者,宣俊教授与陈松副教授为通讯作者。



图1 通过可见光诱导卡宾过交联实现压敏胶表面图案化和脱粘过程示意图


  这项工作的核心突破在于,首次将光驱动的卡宾交联策略引入动态二硫化物网络体系,在压敏胶“低模量初始粘附”与“高模量按需剥离”之间建立起一种可见光触发按需脱粘的高效切换机制。此外,交联区域与未曝光区域在溶解性上的显著差异,使该胶粘剂兼具“选择性清洁”与“材料回收”双重功能,在柔性电子器件的组装与拆解场景中展现出切实的应用潜力,研究团队已在弯曲测试中验证了PTD胶粘剂在可穿戴电子器件中的稳定力学表现。



图2 压敏胶的初始性能



图3 压敏胶的光致表面图案化及其回收能力



图4 压敏胶的光致快速脱粘及其回收能力



图5 压敏胶在柔性电子器件的光刻图案化、自粘附组装以及器件回收等方面的应用验证


  该工作是团队近年来在光响应功能高分子胶粘剂领域研究的最新进展之一。从可见光诱导卡宾O–H/C–H键插入实现超强粘附增强,到光致腙异构化增强弹性体胶粘剂的耐久性,再到本工作中卡宾交联驱动的可剥离、可回收智能压敏胶,逐步构建起一条从“粘附强化”到“按需脱粘”再到“闭环回收”的完整技术路径(Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 202504765. Adv. Funct. Mater. 2026, 36, e30781. Adv. Funct. Mater. 2026, 36, e76768. Trends Chem. 2026, 8, 601-615.)。这一系列工作为光响应智能胶粘剂的设计提供了从分子机制到器件验证的多层次范式,也为电子废弃物的绿色回收提供了新的材料学解决方案。


  原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.78767

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