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。