光熱材料能夠高效、快速地將光轉(zhuǎn)化為熱，為其在智能響應(yīng)、水處理、清潔能源等方面的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)和思路。近年來，聚合物基光熱材料因其輕質(zhì)、柔性、易加工、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。真黑色素作為最早被研究的光熱劑之一，因其寬帶光吸收能力、生物相容性、廉價易得而常被用于光熱治療、海水淡化等方面。然而，由于真黑色素的表面含有大量極性親水基團(tuán)(如-OH，-COOH，-NH-)，將真黑色素顆粒分散到聚合物中制備柔性光熱復(fù)合材料仍然存在障礙。
酯交聯(lián)在工作溫度下的穩(wěn)定性和在高溫下的動態(tài)性使其有望成為橡膠傳統(tǒng)永久交聯(lián)的理想替代。但是，橡膠交聯(lián)時引入的動態(tài)共價鍵數(shù)量有限，且提高體系動態(tài)共價鍵密度的同時常伴隨著交聯(lián)密度的增長。這對于追求高動態(tài)特性和特定力學(xué)性能的橡膠vitrimer材料是不利的。另外，基于酯交換的橡膠vitrimer材料局部受損后需要在上百攝氏度的高溫下才能激活動態(tài)共價交換反應(yīng)，使損傷界面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生重排，達(dá)到修復(fù)損傷的目的。材料的尺寸和受損部位對加熱設(shè)備提出了諸多要求。為了修復(fù)局部損傷而對材料整體進(jìn)行加熱，能量利用率低，同時也會加速材料的老化。受遠(yuǎn)程可調(diào)諧光線照射光熱材料表面引起的溫升效應(yīng)的啟發(fā)，賦予可修復(fù)材料光熱轉(zhuǎn)換能力有望實(shí)現(xiàn)材料光控局部溫升并觸發(fā)修復(fù)過程。
圖1 (a-c)真黑色素的提取和(d)XSBRZA/E復(fù)合材料的制備。
圖2 真黑色素在橡膠基體中的分散性：(a,b)無DGESA，(c-d)有DGESA。
圖3 XSBRZA/E復(fù)合材料的(a-c)光熱轉(zhuǎn)換性能和(d,e)太陽能熱發(fā)電應(yīng)用。
圖4 XSBRZA/E復(fù)合材料的光控修復(fù)性能。
圖5 XSBRZA/E復(fù)合材料的可逆黏附性能。
基于界面非共價相互作用的溫度依賴性，XSBRZA/E復(fù)合材料與基材間的粘附強(qiáng)度可以通過改變溫度或照射NIR實(shí)現(xiàn)調(diào)控，從而表現(xiàn)出對常見基材的可逆黏附行為，易于從基材上拆卸，甚至可以多次重復(fù)使用。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c00372
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