Inspiriert vom Selbstheilungsprozess des lockeren Bindegewebes im menschlichen Körper und dessen verzweigter Struktur wurde ein Bürstenpolymer mit typischer verzweigter Struktur entworfen und synthetisiert. Die Filme dieses Polymers können einen intelligenten und effektiven Selbstheilungsprozess bei Raumtemperatur ohne Verwendung spezieller kovalenter Bindungen durchführen. Basierend auf einem funktionellen Acrylatmonomer mit einer 2-Karbonylbromgruppe wurde ein Makroinitiator durch reversible Addition-Abspaltung-Kettenübertragungspolymerisation synthetisiert und anschließend mit atomtransfergesteuerter radikalischer Polymerisation zwei Arten von Bürstenpolymeren hergestellt, die auf der einen Seite der Hauptkette eine Methylgruppe und auf der anderen Seite Polyethylacrylat-/Butylacrylat-Seitenketten besitzen. Das Selbstheilungsverhalten der Filme dieser beiden Bürstenpolymere wurde bei Raumtemperatur sowie unter sauren, neutralen und alkalischen Bedingungen untersucht und zeigte eine gute Selbstheilfunktion, Säure- und Basenbeständigkeit sowie elastische Eigenschaften. Schließlich wurde der biomimetische Selbstheilungsmechanismus der Bürstenpolymere mithilfe von Computersimulationen untersucht, der hauptsächlich auf Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten und Kettenverschlingungen beruht. Diese Studie erfordert nicht die übliche Abhängigkeit selbstheilfähiger Materialien von speziellen kovalenten Bindungen, sondern basiert ausschließlich auf der Topologie des Polymers und Van-der-Waals-Kräften, um einen effizienten Selbstheilungsprozess bei Raumtemperatur zu erzielen und bietet einen neuen Ansatz zur Gestaltung intelligenter selbstheilender polymere Materialien mit einfacher Struktur.

Bürstenpolymer;Van-der-Waals-Wechselwirkung;Selbstheilung;biomimetische Struktur;Kettenverschlingung