极端环境下自愈合仿生材料的研究进展

摘要：

自愈合材料是受动物天然皮肤的启发,可识别损伤并自我修复的一种新兴材料.这类材料可应用于工程装备的表面或智能设备的基底,修复开裂与机械损伤,延长设备的工作寿命.而在极端环境(低温、水下、强酸、强碱等)下可以自主愈合的材料更具工业应用前景,但同样也是材料领域的难点.梳理了目前可在极端环境下实现自主愈合的本征型弹性体材料的研究情况.首先,深入总结了弹性体聚合物网络中动态共价键与超分子相互作用通过可逆断裂实现本征自愈合的机制,具体包括在自主愈合弹性体设计中应用最广的二硫键/二硒键、亚胺键、氢键和金属配位键;并梳理了弹性体在不同极端环境下自愈合的研究进展,主要介绍了它们的制备方法和自愈合性能.而后,总结了极端自愈合仿生材料在防护涂层、柔性电子、储能装置和密封元件等工程装备及智能设备领域的应用.最后,对该领域现存的挑战以及未来发展进行了分析.

关键词：极端环境、仿生材料、本征型自愈、弹性体、动态共价键、超分子相互作用

所属期刊栏目：51

分类号：TB381(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;天津市自然科学基金

在线出版日期：2022-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：14-26,35