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  具有優(yōu)異機(jī)械性能和自修復(fù)性能的高分子彈性體在電子皮膚、柔性電極和傳感器等光電子器件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。聚硅氧烷彈性體的自修復(fù)性和強(qiáng)度一直是一個(gè)矛盾體，往往自修復(fù)性能好的聚硅氧烷彈性體的強(qiáng)度較低，而強(qiáng)度高的彈性體的自修復(fù)性能較差，制備高強(qiáng)度、高效自修復(fù)性能的聚硅氧烷彈性體仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

  青島科技大學(xué)李志波教授團(tuán)隊(duì)一致致力于高性能聚硅氧烷彈性體的研究工作（J. Mater. Chem. A 2020, 8, 5943-5951; Macromolecules 2022, 55, 2844-2853; Eur. Polym. J. 2022, 173, 111280; Polym. Chem. 2019, 10, 2126; Adv. Funct. Mater. 2021, 2101143; 高分子學(xué)報(bào), 2018, 12, 1482-1492）。最近，王文嬪/李志波教授團(tuán)隊(duì)在高強(qiáng)度自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方面取得新進(jìn)展。為了平衡聚硅氧烷彈性體的機(jī)械強(qiáng)度和自修復(fù)性能之間的矛盾，他們報(bào)道了一種新的策略，通過構(gòu)建包含競爭金屬配位和氫鍵相互作用的雙物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建聚硅氧烷彈性體，以實(shí)現(xiàn)彈性體的優(yōu)異韌性和體溫自修復(fù)性能。首先將含脲基的聚硅氧烷（PDMS-U）和含羧基的聚硅氧烷（PDMS-C）混合均勻，之后通過添加不同的金屬離子（Mⁿ⁺）如Zn²⁺、Cu²⁺和Fe³⁺將競爭金屬配位作用和可變氫鍵引入到聚硅氧烷網(wǎng)絡(luò)中，從而得到具有競爭金屬配位作用和氫鍵作用的雙物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聚硅氧烷彈性體PDMS-U/PDMS-C/Mⁿ⁺。

  作者通過與不同的金屬離子進(jìn)行配位，發(fā)現(xiàn)相較于三價(jià)Fe³⁺，與二價(jià)金屬離子Cu²⁺或Zn²⁺配位后得到的彈性體的性能更好。而Cu²⁺配位的聚硅氧烷彈性體的強(qiáng)度較高（4.4MPa），斷裂伸長率較低（588%）。相反，Zn²⁺配位的聚硅氧烷彈性體的斷裂伸長率較高（776%），強(qiáng)度略低（4.0MPa）。

圖4. （a）導(dǎo)電回路中自愈電極愈合前后的照片，(b)采用PDMS-U/PDMS-C_0.3/Zn²⁺薄膜作為柔性電極的支撐材料，用于監(jiān)測手指運(yùn)動(dòng)和肘部運(yùn)動(dòng)

  論文鏈接：Tough and body-temperature self-healing polysiloxane elastomers through building a double physical crosslinking network via competing non-covalent interactions

  https://doi.org/10.1039/D2TA06593B