项目类别:国家自然科学基金面上项目
项目编号:52173112
参与人员:张新星,王宇嫣,刘纪泽,黄鑫,邱晓艳,杨昕,王楠,李昕凯
起止日期:2022.01-2025.12
高强高韧、室温可修复的仿生自修复材料,既是高分子领域的前沿科学难题,也是航空航
天、可穿戴电子等领域亟需的关键材料。然而现有自修复材料大多基于强度较低的非共价键构
筑,面临力学性能与自修复效率不能兼顾的重大挑战。本项目基于仿生启发的纳米与超分子多
尺度结构设计,实现高密度氢键在界面处的空间定向分布,并通过与机械互锁分子结构协同调
控策略,构筑动力学活泼和热力学稳定兼具的动态能量耗散网络,制备强韧化室温可修复材料
。通过调控天然多酚的组装行为,构筑微纳结构与界面氢键密度可调的纳米增强网络,创建界
面氢键与机械互锁结构的表征、模拟计算新方法,研究动态键的界面聚集效应与基于构象转变
的滑移链能量耗散机制,阐明二者协同作用对自修复性能的影响规律。本项目的实施为媲美商
用聚合物的高强自修复材料设计与制备提供新策略,并探索其在柔性传感、智能驱动等领域的
功能化应用,为高性能可修复材料的设计与应用奠定理论与实践基础。