近日，材料科学与工程学院李国良教授课题组与合作者在《Advanced Functional Materials》杂志发表了题为“Self-Healing Polymer Material with Cascade-Responsive Properties”的研究论文。该研究构建了一种能够通过机械力诱导产生自交联反应的新型聚合物材料，实现了类似生命组织的具有级联响应自修复的智能化功能，为极端高压苛刻环境下材料受力损伤后难以及时维护问题提供了新解决方案。

人工合成自修复高分子材料引起了人们的广泛关注，生命组织中的自修复具有智能级联响应过程，本工作制备了一种类似生命组织的级联响应自修复过程的新型智能材料。通过机械力触发自交联反应实现了聚合物材料的级联响应自修复。具体而言，含有二茂铁基团的聚合物在材料受到机械力时分解产生铁离子，并与聚合物侧链中含有的邻苯二酚基团形成络合物，进而形成新的交联网络结构。这种聚合物链在受损后先断裂再交联使材料能够在50 MPa下按压5 min，室温下静置72 h后完全恢复拉伸强度。不仅如此，这种力致交联反应还赋予了材料自增强能力，三次按压循环试验使材料的机械强度比初始强度提高了40 %，该材料呈现了在高压海水极端环境下抵抗微裂纹扩散的性能。此研究为构建新一代具有类似生命组织自修复功能的智能材料提供了新的思路。

北京化工大学材料科学与工程学院博士生李超为论文第一作者，北京化工大学李国良教授为本论文的共同通讯作者，北京化工大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金等项目资助。

文章信息：Chao Li, Chihamo Jike, Yan Song, Guo Liang Li*, Yi Jia*, Junbai Li*. Self-Healing Polymer Material with Cascade-Responsive Properties. Adv. Funct. Mater. 2025, 2507220.

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202507220