Um die begrenzte Umweltanpassungsfähigkeit und die Schwierigkeit, hohe Festigkeit und Zähigkeit bei selbstheilenden Materialien in der praktischen Anwendung zu vereinen, wurde ein hochfester und hochzäher selbstheilender Polyurethan-Werkstoff auf Basis der synergistischen Wirkung von Heterojunktions-Nanokristallen und mehrstufigen dynamischen Bindungen entworfen und synthetisiert. Durch die Einführung von TiO₂/CuS-Heterojunktionsnanokristallen in ein auf Oximharnstoffbindungen basierendes Polyurethan wurde erfolgreich ein elastomeres Material mit multifunktionalen selbstheilenden Fähigkeiten entwickelt. Dank der Kopplung von „multidynamischem Netzwerk“ und „breitbandiger Heterojunktionsantwort“ zeigt das Material nicht nur hervorragende mechanische Eigenschaften, sondern kann auch Schäden effizient unter thermischer Stimulation, UV-Licht, nahinfrarotem Licht und simuliertem Sonnenlicht selbst reparieren. Gleichzeitig zeigen Experimente unter realen Außenbedingungen, dass Schäden an der Materialoberfläche innerhalb von 40 Minuten unter natürlichem Sonnenlicht selbstheilend repariert werden können (Heilungsrate bis zu 96,1 %), und nach drei Schadens- und Lichtzyklen an derselben Stelle bleibt die Heilungsrate über 92,2 %. Daher kann das in dieser Arbeit entwickelte Material flexibel auf unterschiedliche Wetter- und Umweltbedingungen wie Sonnentage, bewölkte Tage, Regen und Schnee reagieren und besitzt eine „rund um die Uhr“ Umweltanpassungsfähigkeit, was eine theoretische Grundlage und einen praktischen Weg für die Entwicklung leistungsfähiger selbstheilender Materialien bietet, die für praktische Anwendungen geeignet sind.

Polyurethan;Selbstheilung;dynamische Bindungen;Heterojunktion;rund um die Uhr