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  相較于不可再生的化石資源生產(chǎn)的高分子材料，以可再生的生物質(zhì)資源為原料合成的生物基聚酯可以減少石化資源依賴，有利于可持續(xù)發(fā)展。然而，生物基聚酯往往有性能缺陷，抗老化性能也不佳等。賦予此類材料抗老化性，使其功能化與高性能化，并實現(xiàn)其可反復(fù)化學循環(huán)是其發(fā)展的重要方向。

  近期，受植物自增強機制啟發(fā)，四川大學王玉忠團隊提出了一種“一石多鳥”的仿生自增強分子設(shè)計策略。通過引入木質(zhì)素衍生的含π-共軛肉桂烯結(jié)構(gòu)單元（HEFA生物基單體），設(shè)計合成了一種集自增強、可反復(fù)化學循環(huán)和多功能于一體的可持續(xù)生物基聚酯材料（圖1）。不同于傳統(tǒng)材料在環(huán)境作用下的逐步老化，該材料在環(huán)境中通過[2+2]環(huán)加成反應(yīng)及π-π堆積相互作用構(gòu)筑物理-化學雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)性能逆向增強。在紫外或濕熱環(huán)境下，其抗紫外性能顯著提升（>99.6%），氧氣滲透率由0.056降低至0.026 barrer（提升115%），拉伸強度與楊氏模量分別提升26%和21%（圖2）。此外，該材料還表現(xiàn)出優(yōu)異的耐溶劑性能與熒光防偽特性（圖3），并可在溫和條件下實現(xiàn)高效化學解聚與單體回收（回收率>90%，純度>99%），再聚合可得與原材料性能相當?shù)脑偕牧希瑢崿F(xiàn)了“單體?聚合物”閉環(huán)回收利用。本工作為構(gòu)建兼具自增強、可反復(fù)化學循環(huán)和多功能的生物基高分子材料提供了新思路。

圖1.生物基聚酯的仿生設(shè)計

圖2.生物基聚酯的自增強性能

圖3.生物基聚酯的熒光防偽性能

圖4.生物基聚酯的可反復(fù)化學循環(huán)性能

  本工作以“A Biomimetic Self-Reinforcing Recyclable Multifunctional Sustainable Material Harnessing π-Conjugated Cinnamene Units”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（DOI: 10.1002/adfm.202521437）。論文的第一作者為四川大學博士研究生李耀，通訊作者為李興亮副研究員與王玉忠教授。該研究得到了國家自然科學基金與四川省自然科學基金等項目的支持。

  原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202521437