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  高分子材料作為現代社會的重要支撐材料之一，在我們的日常生活中發揮著極為重要的作用。為了滿足大多數工程應用的要求，高分子材料被設計和制造得盡可能堅固。然而，在長期的使用過程中，高分子材料不可避免地會發生機械損傷，損傷往往從微裂紋開始，進而發展成宏觀裂縫，最終導致聚合物發生毀滅性的破壞。因此，研究聚合物早期損傷的可視化檢測并實時追蹤其自修復過程和程度具有重要的學術價值和工業意義，可以極大地延長高分子材料的使用壽命，提高其使用安全性。雖然目前已有兼具自預警和自修復雙功能的聚合物材料，但是能原位、實時、動態地可視化監測聚合物損傷-自修復全過程的體系仍鮮有報道。

  近日，唐本忠院士團隊深圳大學AIE研究中心韓婷助理教授與香港科技大學楊晶磊教授合作，將具有分子內電荷轉移（TICT）效應的聚集誘導發光分子（TICT-type AIEgen）與微膠囊技術結合，利用TICT-type AIEgen在受限作用增強或者環境極性降低時，發光顏色會藍移、發光強度會增加的特殊性質（圖1a），開發了一種基于新型多功能微膠囊體系的智能高分子材料。該工作的設計原理如下：通過將含有TICT-type AIEgen的六亞甲基二異氰酸酯（HDI）微膠囊分散于聚合物涂層中，當所得聚合物涂層發生機械損傷時，裂紋會破壞微膠囊使其芯材流出，由于HDI能夠自發地與水汽反應生成聚脲（PU），新生成的PU聚合物會填充并修復損傷位置。同時，由于液態HDI發生反應生成固態PU的過程中，TICT-type AIEgen的受限程度和微環境極性會發生改變，因此可以利用其發光顏色藍移和發光強度增強的雙信號指示，實現對聚合物涂層損傷-自修復全過程的原位、靈敏、實時、動態的可視化監控（圖1b）。

圖1. 可視化監測聚合物損傷-自修復全過程的設計原理

圖2. TPE-BMO/HDI溶液與水反應過程的發光信號變化

圖5. 含有微膠囊的聚合物涂層的光屏蔽效應及潛在應用展示

  原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D2TA02918A

  下載：Visualization and monitoring of dynamic damaging-healing processes of polymers by AIEgen-loaded multifunctional microcapsules