??自愈合材料是一種“有生命”的材料，損傷后能像人類皮膚一樣自行愈合，恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)和功能，大大延長了材料的使用壽命，提高使用安全性并降低維護成本，可謂安全又環(huán)保！

自愈合材料在汽車涂層、可穿戴電子、軟體機器人、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域備受關(guān)注。然而，已報道的自愈合材料往往需要外界刺激（比如加熱、激光、壓力等）來激發(fā)愈合過程，同時力學(xué)和自愈合性能難以兼顧，研制理想的高強韌室溫自愈合材料仍然是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。

Cu-DOU-CPU自愈合彈性體的設(shè)計

游正偉教授團隊創(chuàng)新提出了一種可以同時提升材料自愈合性能和力學(xué)性能的分子策略——基于銅配位丁二酮肟氨酯的彈性體（Cu-DOU-CPU）。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），其中銅離子的配位作用是關(guān)鍵：配位產(chǎn)生的動態(tài)交聯(lián)顯著增強了材料的力學(xué)性能；同時，銅離子的配位提升了肟氨酯鍵的動態(tài)性，材料表現(xiàn)出更優(yōu)的自愈合性能。蘇州大學(xué)鮑曉光教授團隊通過密度泛函理論計算解釋了其中的分子機制。三種動態(tài)鍵的協(xié)同作用使得材料具有一系列優(yōu)異的性能。Cu-DOU-CPU的強度和韌性分別達(dá)到了14.8 MPa和87.0 MJ m?3。同時，Cu-DOU-CPU在室溫下可以自發(fā)自愈，即時自愈強度可達(dá)1.84 MPa，并持續(xù)增加至13.8 MPa，超過所有同類材料的原始強度。

Cu-DOU-CPU彈性體的超強力學(xué)性能和自愈合能力

作者利用該材料復(fù)合液態(tài)金屬構(gòu)建了高拉伸自愈合導(dǎo)線。切斷的導(dǎo)線在室溫下9分鐘就可以基本愈合，在再拉伸2.5倍的情況下，仍然能保持電路的導(dǎo)通，展現(xiàn)了該自修復(fù)材料在磅礴興起的可拉伸電子領(lǐng)域的良好應(yīng)用前景。

Cu-DOU-CPU彈性體構(gòu)筑自愈合可拉伸電子器件

值得一提的是，Cu-DOU-CPU合成所使用的原料均為易得的工業(yè)品，反應(yīng)采用“一鍋法”，簡便易行，非常有利于大規(guī)模使用。此外，該工作提出的利用金屬配位作用來同時提升力學(xué)和自愈合性能的策略，可以拓展到其它金屬離子和動態(tài)鍵體系，為研制高性能的自愈合材料提供了全新的思路。

團隊合影

游正偉教授團隊長期從事彈性體的研究，近年來致力于動態(tài)鍵構(gòu)筑智能彈性體特別是自愈合彈性體(ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 20591–20599)。近期，該團隊還基于丁二酮肟氨酯基團的多重反應(yīng)性，研制了一種強韌、自愈、防偽多合一仿生超級防護材料，相關(guān)成果也將于近期發(fā)表。

該工作獲得了國家自然科學(xué)基金、上海市自然科學(xué)基金、東華大學(xué)勵志計劃等項目資助。