北京大学Science子刊:双向延展性超分子聚合物网络,经得起汽车反复碾压30次!
高分子科学前沿
2026-04-06 16:00
文章摘要
背景:超分子聚合物网络(SPNs)作为一类由非共价相互作用动态交联的软材料,因其高韧性、可收缩性和可回收性而备受关注,但以往研究多聚焦于优化单轴力学性能,难以实现优异的双轴延展性,主要受限于“变形锁定”效应。研究目的:北京大学黄泽寰研究员、首都医科大学石锐教授、江南大学谭以正副教授等合作团队旨在开发一类具有双轴延展性的超分子聚合物网络,以克服双轴变形锁定难题,同时保持高机械强度和自恢复性能,并探索其在生物电子接口、软体机器人等领域的应用潜力。结论:研究成功基于缓慢解离的非共价交联剂(如BPyVI-NVI-CB[8]三元复合物)构建了玻璃态超分子网络,材料展现出超过160兆帕的压缩强度、高达10000%的面积应变,以及优异的自恢复性能和生物相容性;实验证实材料能承受汽车反复碾压30次而不断裂,并可通过标准化双轴应力-应变测量方法量化延展性,为柔性生物电子器件(如双轴应变传感器)提供了新范式,填补了高强韧水凝胶在双轴力学性能方面的空白。
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