【摘 要】
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当代高分子力化学的一个主要需求是在合成材料中重现活体组织对机械力载荷各个方面的复杂响应。不论是活体组织还是合成材料,这两种类型的材料在机械力载荷下都会降解,但只有活体组织能够感知并发出这种损伤的信号,并触发其修复功能。合成材料中的损伤信号通常是通过利用力致变色,或通过材料由力引发的紫外吸收或荧光发射的变化来实现的。我们展示了一个分子间的级联反应,提高整个体系的交联引发力阈值,这个级联包括三个反应:
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当代高分子力化学的一个主要需求是在合成材料中重现活体组织对机械力载荷各个方面的复杂响应。不论是活体组织还是合成材料,这两种类型的材料在机械力载荷下都会降解,但只有活体组织能够感知并发出这种损伤的信号,并触发其修复功能。合成材料中的损伤信号通常是通过利用力致变色,或通过材料由力引发的紫外吸收或荧光发射的变化来实现的。我们展示了一个分子间的级联反应,提高整个体系的交联引发力阈值,这个级联包括三个反应:螺噻喃的可逆开环、蒽-马来酰亚胺的断裂、螺噻喃与马来酰亚胺的加成。该研究的主要思路是用一个力活化阈值较高的力敏团的断裂释放过程来控制一个力活化阈值较低的力敏团与交联剂的交联过程。通过蒽-马来酰亚胺力敏团实现对马来酰亚胺的保护,再在高分子中通过机械力作用,使其发生断裂反应（一级反应）释放出马来酰亚胺交联剂;同时体系中的螺噻喃聚合物在力的作用下开环,与马来酰亚胺发生加成反应（二级反应）从而形成交联体系。这样交联体系除了原本的光致变色、力致荧光、力致交联的功能以外,更是提高了整个体系的力活化阈值,并且可以通过控制蒽-马来酰亚胺断裂过程来调控整个体系的交联程度。这种分子间级联反应提供了一种新方法,可以限制不可逆交联的发生,大大降低了受载材料由于应力过大而失效的风险。
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