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  對長壽命耐用高分子材料的需求推動了可愈合高分子材料的發展，其愈合行為通常是在可逆非共價鍵或動態共價鍵的基礎上利用光照或者加熱實現的。熱引發愈合缺乏精準的局部溫度控制能力，且愈合時間較長；而光引發愈合需要向材料中引入光熱轉化介質，如納米金屬、碳材料、聚多巴胺等，其成本較高。最近，廉價的木質素被發現是一種優異的天然光熱轉化介質，利用木質素制備的高分子復合材料同樣具有光熱轉化能力，在光照驅動下可應用于海水淡化、泄漏的原油回收、光熱發動機等。受此啟發，利用木質素部分替代石化基多元醇來制備木質素基聚氨酯，有望賦予聚氨酯材料光控愈合功能。另外，可愈合高分子材料的力學性能和愈合性能通常難以兼顧，如何制備出力學性能優異、愈合速度快且高愈合率的高分子材料，尤其是生物質基高分子材料，是一項難題。

  最近，華南理工大學劉偉峰和廣東工業大學邱學青教授團隊開發了一種高強高韌且快速光控愈合的木質素基聚氨酯彈性體。該彈性體包含了由動態非共價鍵（氫鍵和配位鍵）和動態氨基甲酸酯鍵構成的雙交聯網絡（圖1），賦予了聚氨酯優異的力學性能、重加工性和愈合性能，其拉伸強度達31.4 MPa，斷裂伸長率達1500%。將彈性體剪碎后重新熱壓成型，經過4次的重加工后，材料拉伸強度和斷裂伸長率的保持率分別在85%和95%以上。研究還發現，金屬配位鍵的引入極大地增強了木質素基聚氨酯的光熱轉化能力（圖2），在近紅外光（1.2 W/cm²）的照射下，材料表面溫度在2 min內即可達到160 ℃，和不含配位鍵的樣品相比，提高了約40℃。將聚氨酯材料切斷，用近紅外光照射使其愈合，經過10 min的照射即可實現98%的愈合率，表現出快速而優異的光控愈合性能（圖3）。該工作探索了木質素在高性能可回收光驅動智能聚氨酯彈性體中的新應用。 

圖1. 動態雙交聯網絡結構示意圖 

圖3. 木質素基聚氨酯光控愈合性能

  論文鏈接地址：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.2c01401