摘要：自愈合材料可以修复其在外界环境因素作用下产生的局部创伤或微裂纹,故大大延长了材料的使用寿命,提高了材料使用过程中的安全稳定性.但是,研究中大多数是结构型自愈合材料,而功能型自愈合材料的工作还鲜有报道.因此,构筑一种功能性强,愈合速度快,机械性能和功能特性可同时修复,并且可实现多次愈合的功能材料仍是一个挑战.通过构筑五种不同类别的复合物材料,探讨了基于环糊精主客体识别构筑自愈合材料的制备和性能研究.研究表明,主客体相互作用在材料愈合过程中扮演着重要角色.材料的愈合效率与愈合条件、材料的吸湿性能、分子链的运动以及主客体之间的包合能力密切相关.研究结果为基于主客体识别的自愈合材料的构筑和设计提供了有意义的理论指导和参考价值.

摘要：导电水凝胶在柔性可穿戴设备、电子皮肤和生物电极等方面具有很大的应用潜力。然而,复杂多变的应用场景对导电水凝胶在可拉伸性、自愈合性、自黏附性和生物相容性等方面提出了更高的要求。利用水溶性多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)与聚丙烯酸钠(PAA-Na)之间的非共价键交联设计了一种具有高可拉伸性、自愈合、自黏附性和良好生物相容性的导电复合水凝胶(OCAPS/PAA-Na)。OCAPS/PAA-Na水凝胶的断裂伸长率为2537.0%~4056.1%;POSS的加入提高了水凝胶的力学性能,拉伸强度由10.5 kPa提高到23.8 kPa,拉伸模量由7.1 kPa提高到27.8 kPa,断裂能由3.7 kJ·m^(-2)提高到6.8 kJ·m^(-2)。OCAPS/PAA-Na水凝胶具有优异的自愈合性能,自愈合效率达97.8%。该水凝胶对有机材料和无机材料均具有良好的黏附性,黏附强度最高分别达到19.6 kPa和18.2 kPa。细胞毒性试验和溶血试验表明,水凝胶具有优异的生物相容性。制备过程中原位生成的NaCl晶体,提高了水凝胶的电导率(由0.165 S·m^(-1)增加到0.290 S·m^(-1))。OCAPS/PAA-Na水凝胶可作为应变式电阻传感器材料精确地检测一些细微的人体动作,传感灵敏系数值达5.17,在柔性智能可穿戴设备和电子皮肤领域具有良好的应用前景。

摘要：仿生材料的特点是追求人与自然的统一,产品仿生设计要强化绿色设计概念。通过展示仿生自愈合聚合物材料、陶瓷器具特点及仿生荷叶的自清洁性,论述仿生材料在产品设计中的运用,探讨未来仿生技术应用的广阔前景。