华南理工大学马春风教授 Adv. Mater.：拓扑调控聚脲 - 从结构设计到新兴应用

本文由华南理工大学马春风教授团队发表于《Advanced Materials》，系统总结了拓扑调控聚脲从结构设计到新兴应用的研究进展。背景方面，聚脲作为一种高性能聚合物，具备高强韧、高耐磨、高防护性能，被称为“黑科技”材料，但面临异氰酸酯与氨基反应速度过快、结构可调性受限、功能性单一等挑战。研究目的旨在通过高分子材料创新设计，系统探讨功能性聚脲的分子结构、合成方法、拓扑调控及性能与应用的关系，涵盖合成策略、网络结构设计、新兴应用等，以推动该领域的持续创新。结论方面，团队重点介绍了使用低活性胺化合物和封闭技术精确调节反应速率，以及非异氰酸酯绿色合成路线等新策略；通过设计硬段和软段化学结构并引入动态共价键和超分子相互作用，有效调节微相分离和氢键密度，从而赋予聚脲阻尼、自修复、形状记忆等功能；此外，聚脲已从传统防护领域扩展至柔性电子器件、固态电解质、软体机器人等新兴领域。文章还展望了未来方向，包括绿色合成工艺优化、新型网络结构设计、AI设计预测等，旨在推动聚脲材料向可持续、多功能、高性能化发展。