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应可持续发展社会的需求，发展可修复材料，扩大其应用的领域是一项十分重大的挑战。非晶、高分子量的聚合物可以形成高强度的机械材料，问题是，一旦破裂就难以进行修复。这是由于聚合物链十分混乱，从而在一定时间范围内，键移动的过于缓慢从而难以使破裂界面键混合。
东京大学Takuzo Aida（通讯作者）等人最新于Science上发表“Mechanically robust, readily repairable polymers via tailored noncovalent cross-linking”的研究论文，报道了低分子量聚合物，通过高密度氢键的交联，尽管扩散动力学缓慢，但依然能实现高机械强度与稳定修复。材料关键之一在于使用了硫脲，可以无规则的形成“之”字形氢键阵列，从而不会诱导形成不需要的结晶。另一关键点在于包含了的结构元素可促进氢键对的交换，使断裂部分受压缩能重新稳定聚合。
图一、聚（乙醚-硫脲）TUEG3及对照聚合物
的分子结构和表征
图二、聚合物基体中硫脲和尿素单体各种间的氢键相互作用
图三、通过压缩聚合硫脲衍生物的自修复性能
图四、聚（乙醚-硫脲）和聚（烃基-硫脲）通过氢键对交换实现聚合物链滑动
文献链接：Mechanically robust, readily repairable polymers via tailored noncovalent cross-linking（Science，2018，DOI: 10.1126/science.aam7588）
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