1. 張新星教授作為項目第一完成人榮獲2024年度四川省自然科學獎二等獎
項目名稱：高分子材料多相動態界面形成機制與調控方法
項目完成人：張新星、熊銳、周澤航、盧燦輝
主要完成單位：四川大學項目簡介：針對現有功能高分子材料成型方法單一，難以實現分子-相形態跨尺度結構精確調控，多相界面薄弱、不可重構循環的難題，本項目發現在多相多組分高分子體系中引入動態化學分子結構可賦予傳統加工方法難以實現的多級松弛、界面相增強、動態結晶等全新可逆相行為特征，闡明了多相動態界面形成機制，創新多尺度動態界面調控相形態結構研究思路，建立了基于多相動態界面的高分子材料功能構筑與高值循環新方法，開發了系列高性能可重構功能高分子材料。共發表SCI論文125篇，授權國家發明專利21件，他引11000余次，獲Science等高度評價。該項目研究成果拓展了功能高分子成型理論與方法，為推動高分子學科動態界面理論的發展提供了有力支撐。
2. 本年度課題度在Nat. Commun, Adv. Mater, Angew. Chem. Int. Ed等知名期刊發表SCI論文7篇，部分代表性工作如下：
（1）竹纖維素基自適應、可大面積噴涂熱管理涂料
提出了一種環境友好型纖維素基自適應相變反射涂層材料。該材料基于無機碳酸鈣自生長堆疊結構和熱致變色微粒構建，其異質多級結構源于無機碳酸鈣的分支簇狀排列與層間微納構造，可引發強烈的多級光散射。在高溫條件下，涂層展現出92%的太陽光反射率與93%的紅外發射率，有效實現輻射冷卻。更為突出的是，涂層在低溫時具有60%的可見光光學調制能力，這主要歸因于熱致變色材料中共軛區域的可逆形成與破壞，從而在寒冷條件下抑制過冷現象。研究團隊通過大面積噴涂工藝進一步制備出熱切換織物，該織物在低溫環境下可比白色參照織物升溫約2.5°C，在高溫環境下則可降溫約8.7°C。該涂層材料突出了在無需外源能量輸入的前提下實現自適應熱調節的能力，為大規模制備溫度自適應型輻射冷卻材料提供了新思路，有望應用于智能服裝、戶外裝備、建筑節能等多個領域，推動動態熱管理技術的實用化發展。相關成果以“Self-adaptive and large-area sprayable thermal management coatings for energy saving”為題，發表在Nature Communications上。
（2）可逆生物基粘合劑實現復合材料閉環回收提出了一種超分子連接的納米限域網絡策略，成功開發出兼具超強粘接性與熱觸發可逆性的生物基粘合劑。該粘合劑以纖維素納米晶為主要成分（占36.5–46.3 wt%），通過熱響應二硫鍵實現粘接強度的快速切換：在室溫下粘接強度達6.02 MPa，可支撐65公斤成人重量；而在加熱條件下（≤10秒）粘接力驟降至接近零，切換比超過600。該材料可實現多層復合材料的完整拆解與全組分回收，顯著降低環境與健康負擔。相關論文以“Reversible biobased adhesives enable closed-loop engineered composites”為題，發表在Nature Communications上。
（3）利用木材微通道組裝纖維素液晶，成功研發可全彩調節的智能木材
提出了一種創新的木材著色策略：通過在脫木質素木材的天然微通道內限制性組裝纖維素液晶，成功制備出具有溫度調制功能的全彩色木材材料。該方法利用木材自身的微觀通道引導纖維素液晶形成納米級膽甾螺旋結構，實現了結構色的精確調控與穩定性提升。該材料不僅色域覆蓋整個可見光譜，而且生物基含量高達約93.1%，顯著降低了環境毒性，提升了可降解性。研究人員展望該類材料有望成為下一代智能全彩光學器件的可持續替代品，應用于數字顯示、防偽、生物醫學成像等領域。相關論文以“Wood Microchannel-Confined Assembly of Cellulosic Liquid Crystals for Modulable Chromatic Materials”為題，發表在Advanced Materials上。
（4）超支化肟酯共價自適應網絡賦能環氧樹脂：超低介電且可回收
設計了一種可調節代數的樹枝狀動態交聯劑，成功制備出可回收的環氧樹脂基印刷電路板，該電路板具有超低介電性能，同時具備優異的機械強度、阻燃性和閉環回收能力，回收后生態毒性大幅降低。相關成果 "Hyperbranched Oxime‐Ester Covalent Adaptive Network for Recyclable Ultralow‐Dielectric Epoxy" 發表于Angewandte International Edition Chemistry上。
（5）通過鏈聚集實現可調熒光的堅韌且自修復的再生聚氨酯
將陰離子聚合的聚（馬來酰亞胺）（PM）引入降解重構的聚氨酯PU網絡中，通過鏈聚集實現了回收PU的可調發射。PM或降解PU片段通過氫鍵相互作用聚集形成三種主要的簇發光體，其相對比例的變化導致可調發射（從藍色到綠色）。同時，PM和PU鏈之間的氫鍵相互作用作為犧牲鍵和動態鍵，分別增強了機械性能（61.7 MJ/m3，增加了52倍）和自修復能力（86.6%）。鏈聚集的設計為回收PU的多功能升級提供了新的視角，并極大地促進了廢棄熱固性PUs的增值利用。相關研究成果發表于《Macromolecules》上。
3.課題組2021級博士黃鑫順利通過博士學位論文答辯（目前就業于中國兵器工業第五九研究所），2022級碩士黃焯順利通過碩士學位論文答辯（于香港中文大學深造）。
4.課題組新招博士2名呂悅松、楊張親（提前攻博）、碩士兩名呂坤陽（本科浙江大學）、王之昊（本科上海大學）。
5.CSC聯合培養博士生4名
楊昕：哥廷根大學，2024.12-2025.12
邱曉艷：意大利技術研究院納米科技中心, 2024.12-2026.1
李昕凱：東京大學，2025.11-2026.11周鵬：意大利國家研究院，2025.12-2026.12