استُلهم التصميم من عملية الإصلاح الذاتي للأنسجة الضامة الرخوة داخل الجسم البشري وبنيتها المتفرعة، حيث تم تخليق بوليمرات مشطوفة ذات بنية متفرعة نموذجية. يمكن لأفلام هذه البوليمرات إجراء عملية إصلاح ذاتي ذكية وفعالة في درجة حرارة الغرفة دون الاعتماد على روابط تساهمية خاصة. تم تصنيع مبادر جزيئي كبير يعتمد على مونومرات أكريلات وظيفية تحتوي على مجموعة برومو كاربونيلية، واستخدام البوليمرة العكسية بإضافة ونقل كسر سلسلي، بالإضافة إلى تحضير نوعين من البوليمرات المشطوفة من خلال ربط جانب واحد من السلسلة الرئيسية بالميثيل وجانب آخر بسلاسل جانبية من بولي إيثيل أكريلات وبولي بيوتيل أكريلات عبر البوليمرة الحرجة المستحثة بالذرات. دُرِسَ سلوك الإصلاح الذاتي لأفلام هاتين البوليمرات المشطوفة في درجة حرارة الغرفة وتحت ظروف حامضية وحيادية وقاعدية، مما أثبت وجود أداء إصلاح ذاتي جيد، وثبات مقاوم للأحماض والقواعد، وخصائص مرنة. أخيراً، استُكشفت آلية الإصلاح الذاتي الحيوي المُحاكاة للبوليمرات المشطوفة من خلال المحاكاة الحاسوبية، والتي تعود بشكل رئيسي إلى التفاعلات فان دير فال بين السلاسل الجانبية وتأثيرات التشابك بين السلاسل. هذه الدراسة لا تعتمد على الروابط التساهمية الخاصة في المواد ذات الإصلاح الذاتي التقليدية، بل تعتمد فقط على البنية الطوبولوجية للبوليمر وقوى فان دير فال لتحقيق عملية إصلاح ذاتي فعالة في درجة حرارة الغرفة، مما يفتح آفاقاً جديدة لتصميم مواد بوليمرية ذكية ذات إصلاح ذاتي وبنية بسيطة.

بوليمرات مشطوفة;قوى فان دير فال;إصلاح ذاتي;بنية حيوية;تشابك السلسلة