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实现自愈合的方法自愈合是材料从物理损伤中恢复的能力。实现自愈合的方法包括形状记忆效应、共价键重组、基于氢键设计、金属配位化学等。实现自愈合的物理过程包括聚合物链的相互扩散、相分离形态的引入、形状记忆效应以及将活性纳米颗粒引入聚合物基体。促进自愈合的化学过程包括引入活性链末端和超分子化学。物理和化学过程也可以结合起来实现自愈合，通过结合增强的范德华力可以实现自愈合。范德华力和形状记忆效应分子动力学模拟表明，螺旋构象的形成取决于共聚物的组成，并产生一种粘弹性反应。由于相邻链的“钥匙与锁”关联，有利于链分离后的自愈合。本质上，范德华力稳定了邻近的共聚物。自愈合型聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯)共聚物的钥匙锁结构。由于聚合物链之间的范德华力形成了钥匙和锁的链间连接，使得共聚物拓扑结构优先与随机组分交替，自愈合发生在一个狭窄的组成范围内。形状记忆材料的自愈合在生物系统中很常见。在合成聚合物中，形状记忆效应于20世纪40年代被发现，并首次用于牙科材料(甲基丙烯酸酯树脂)中。如果设计得当，聚合物可以“记忆”一个永久的形状，可以被操纵来创建一个临时的形式，并在适当的条件下由外部或内部刺激(例如，热，光或变形)触发，转换回记忆的永久形状。这种反应表现为构象变化和链收缩，这通常是由于熵驱动导致质量流动和自愈合。例如一种由乙烯(E)-丙二烯(AP)组成的自愈合相分离共聚物体系。玻璃化转变温度低于室温的共聚物具有自愈性，在玻璃化转变温度在室温左右或高于室温的共聚物上可以观察到形状记忆效应。共价键的重组例如，在双组分聚氨酯网络中加入的氧乙烷取代的壳聚糖前体受到机械损伤后，四元氧乙烷环打开，产生两个反应端。在紫外线照射下，壳聚糖发生链断裂，与活性氧烷端交联，从而修复了网络。例如，二芳基苯并呋喃酮(ABF)二聚体(DABBF)是一种已知的抗氧化剂，作为一种动态可逆共价键，能在室温下在黑暗中自愈合。基于氢键的设计氢键通常是最强的非共价相互作用之一，它的方向性和高单位体积浓度使其具有良好的机械强度。由于这些特性和可逆性，它可以用于热塑性聚合物的自愈合。例如，与胸腺嘧啶和2,6-二氨基三胺端基功能化的高片段迁移率聚异丁烯通过形成三氢键组装成坚固的橡胶状材料。同样，含有强弱氢键混合物的聚硅氧烷弹性体，即使在水下也能提供可调的机械性能，包括拉伸性、韧性和自主自愈能力。由于存在不同强度的氢键，这些自愈弹性体可以区分不同强度的外部信号，从而为人机交互的应用开辟了可能性。金属配位化学金属配体配合物的优势在于它们能够配位不同的金属离子和配体替代物，从而形成不同的结合强度。当施加机械力时，这种配合物解离，它们的重组导致自愈合，另一个特点是这一方法在重复的损伤修复周期中没有副作用，机械损伤的可逆性是由金属离子配体解离促进的，暴露在电磁辐射或高温下引发重整。例如，在化学上不同的光响应金属超分子体系中，由非晶聚(乙烯

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