相较于不可再生的化石资源生产的高分子材料，以可再生的生物质资源为原料合成的生物基聚酯可以减少石化资源依赖，有利于可持续发展。然而，生物基聚酯往往有性能缺陷，抗老化性能也不佳等。赋予此类材料抗老化性，使其功能化与高性能化，并实现其可反复化学循环是其发展的重要方向。
近期，受植物自增强机制启发，四川大学王玉忠团队提出了一种“一石多鸟”的仿生自增强分子设计策略。通过引入木质素衍生的含π-共轭肉桂烯结构单元（HEFA生物基单体），设计合成了一种集自增强、可反复化学循环和多功能于一体的可持续生物基聚酯材料（图1）。不同于传统材料在环境作用下的逐步老化，该材料在环境中通过[2+2]环加成反应及π-π堆积相互作用构筑物理-化学双交联网络，实现性能逆向增强。在紫外或湿热环境下，其抗紫外性能显著提升（>99.6%），氧气渗透率由0.056降低至0.026 barrer（提升115%），拉伸强度与杨氏模量分别提升26%和21%（图2）。此外，该材料还表现出优异的耐溶剂性能与荧光防伪特性（图3），并可在温和条件下实现高效化学解聚与单体回收（回收率>90%，纯度>99%），再聚合可得与原材料性能相当的再生材料，实现了“单体↔聚合物”闭环回收利用。本工作为构建兼具自增强、可反复化学循环和多功能的生物基高分子材料提供了新思路。
图1.生物基聚酯的仿生设计
图2.生物基聚酯的自增强性能
图3.生物基聚酯的荧光防伪性能
图4.生物基聚酯的可反复化学循环性能
本工作以“A Biomimetic Self-Reinforcing Recyclable Multifunctional Sustainable Material Harnessing π-Conjugated Cinnamene Units”为题发表在《Advanced Functional Materials》上（DOI: 10.1002/adfm.202521437）。论文的第一作者为四川大学博士研究生李耀，通讯作者为李兴亮副研究员与王玉忠教授。该研究得到了国家自然科学基金与四川省自然科学基金等项目的支持。
原文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202521437
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