項目類別：國家自然科學基金面上項目
項目編號：52373116
參與人員：張新星，李聰，黃鑫，邱曉艷，楊昕，王楠
起止日期：2024.01-2027.12
零度以下可修復(fù)的強韌聚合物材料，既是高分子領(lǐng)域的前沿科學難題，也是極地、深海、
高原等極寒環(huán)境服役所亟需的關(guān)鍵材料。現(xiàn)有策略主要通過設(shè)計低Tg柔性鏈、寡聚物或超支化
等結(jié)構(gòu)提高聚合物鏈段低溫運動活性，但低溫修復(fù)與強韌化無法兼顧。針對低溫下鏈段運動凍
結(jié)導(dǎo)致的材料脆化、自修復(fù)困難等瓶頸問題，本項目提出氫鍵與離子鍵動態(tài)連接的超分子團簇
結(jié)構(gòu)，并通過側(cè)鏈分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，協(xié)同實現(xiàn)自由體積局部擴大與次級松弛能壘降低，構(gòu)筑強韌
化玻璃態(tài)低溫自修復(fù)材料。建立氫鍵-離子團簇與高活性次級松弛側(cè)鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計新方法，深入
研究超分子團簇形成機制及其重排弛豫過程的表征模擬方法，闡明低溫下基于超分子團簇解離
重構(gòu)與側(cè)鏈運動的多級松弛對材料低溫自修復(fù)和強韌化作用機制，并探索低溫可修復(fù)材料在高
原極寒環(huán)境中的多功能應(yīng)用。本項目的實施為強韌低溫自修復(fù)材料設(shè)計與制備提供新策略，為
零度以下可修復(fù)材料的開發(fā)與應(yīng)用奠定理論與實踐基礎(chǔ)。