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  共價交聯(lián)的彈性體表現(xiàn)出快回彈特性、尺寸穩(wěn)定性和高機械性能，然而，共價交聯(lián)的不可逆性往往會造成了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。動態(tài)相互作用及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為高分子材料的回收再利用與自修復(fù)提供了一定的策略。然而，基于動態(tài)相互作用的超分子網(wǎng)絡(luò)在大應(yīng)變下容易斷裂，造成嚴重的分子鏈滑移和不可忽略的殘余應(yīng)變。這些殘余應(yīng)變無法恢復(fù)變成永久形變，或者需要很長時間才能恢復(fù)，這造成超分子彈性體往往表現(xiàn)出殘余應(yīng)變高與回彈性差。考慮到大多數(shù)彈性體在長期工程應(yīng)用中不可避免的往復(fù)應(yīng)力，因此在超分子彈性體中實現(xiàn)與共價交聯(lián)彈性體類似的瞬時快回復(fù)特性具有重要意義。

  近日，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院吳錦榮/兀琪團隊設(shè)計了由咪唑烷酰脲（IU）和芳香亞胺-二醇（Aro-ID）組成的π型鑷子結(jié)構(gòu)來穩(wěn)定聚氨酯彈性體中的動態(tài)硬相（SDHDs），開發(fā)了具有瞬時快回復(fù)特性、可自修復(fù)且可回收的超分子聚氨酯彈性體。其彈性回復(fù)行為與硫化天然橡膠相似。即使受到500%的變形，該彈性體在受力后釋放也能瞬時回復(fù)。循環(huán)拉伸測試結(jié)果表明，該彈性體的瞬時殘余應(yīng)變僅為15%，與硫化天然橡膠（13%）相當(dāng)，大大低于現(xiàn)有的自修復(fù)超分子彈性體。 

  該工作以“Healable and Recyclable Polyurethane with Natural-Rubber-like Resilience via π-Type Tweezer Structure Stabilizing Dynamical Hard Domains”為題發(fā)表在《Macromolecules》上。四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生熊慧為文章第一作者，吳錦榮教授和兀琪副研究員為論文共同通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c01770