在可拉伸電子等領域具有良好應用前景

●創(chuàng)新點

自愈合材料是一類能進行自我修復的新材料，具有多種可供利用的特性，在可拉伸電子、記憶材料、工業(yè)涂層、生物醫(yī)學等領域有廣泛應用前景。已有的自愈合材料需要通過加熱、壓力、激光等外界刺激來激發(fā)愈合過程，力學和自愈合性能難以兼顧。

東華大學纖維材料改性國家重點實驗室的游正偉研究團隊研制出一種新型自愈合材料，該材料在受損后能夠像人類皮膚一樣自行愈合，恢復原有結(jié)構(gòu)和性能，相關成果于2019年4月12日發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。

●方法和結(jié)果

研究團隊提出一種基于銅配位丁二酮肟氨酯彈性體[Cu(II)-dimethylglyoxime-urethanecomplex-based polyurethane elastomer，（Cu-DOU-CPU）]的策略。Cu-DOU-CPU中同時存在動態(tài)共價鍵（肟氨酯鍵）和動態(tài)非共價鍵（金屬配位鍵和氫鍵），可以同時提升材料自愈合性能和力學性能。Cu-DOU-CPU的強度和韌性分別達到14.8 MPa和87.0 MJ/m3，在室溫下即時自愈強度可達1.84 MPa。

蘇州大學鮑曉光團隊通過密度泛函理論計算對其中的分子機制做了解釋，指出肟氨酯鍵、金屬配仨鍵和氫鍵的協(xié)同作用使得材料具有一系列優(yōu)異性能。其中，銅離子的配位作用起到關鍵作用：配位產(chǎn)生的動態(tài)交聯(lián)顯著增強材料的力學性能，同時銅離子的配位提升了肟氨酯鍵的動態(tài)性，使材料具有更好的自愈合性能。

應用前景

利用金屬配位作用同時提升材料的力學性能和自愈合性能的方法，可以拓展到其他體系，為進一步研制高性能自愈合材料提供了新思路，在可拉伸電子等領域有廣泛應用前景。