Polímeros autorreparables de base biológica: estrategias de construcción y avances en investigación aplicada

Yan-mei Li ,  

Yang-xin Ou ,  

Hao-lin Hang ,  

Jing-jie Shen ,  

Wei-jie Mo ,  

Ze-ping Zhang ,  

摘要

Los polímeros autorreparables de base biológica combinan la sostenibilidad de los recursos renovables con funciones inteligentes de autorreparación, mostrando ventajas únicas en la promoción del desarrollo de materiales verdes. En los últimos años, con el rápido desarrollo de la química dinámica, la construcción de materiales autorreparables basados en materias primas de biomasa se ha convertido en una dirección importante en el campo de los polímeros, no solo ampliando las fronteras funcionales de los polímeros tradicionales, sino también proporcionando nuevas vías para la reutilización de materiales y la prolongación de su vida útil. Este artículo resume sistemáticamente las estrategias de construcción de polímeros autorreparables de base biológica, enfatizando los principios de diseño y los mecanismos de reparación de enlaces covalentes dinámicos (enlaces imina, enlaces disulfuro, enlaces de boronato, etc.), enlaces no covalentes dinámicos (como enlaces de hidrógeno, coordinación metálica, interacciones electrostáticas) y la cooperación síncrona de múltiples enlaces dinámicos. Basado en esto, se revisan los sistemas de polímeros autorreparables desarrollados con materias primas como polisacáridos (celulosa, almidón, quitosano, etc.), lignina, aceites vegetales, proteínas, caucho natural y goma de Eucommia, así como otras biomasas especiales (ADN, polifenoles de té, ácido icorónico, ácido tióctico, etc.), se analizan sus comportamientos de reparación y características de desempeño bajo diversas condiciones de activación (calor, luz, humedad, pH, etc.) y finalmente se discuten los desafíos y tendencias de desarrollo en este campo emergente.

关键词

materiales biobasados; polímeros autorreparables; enlaces dinámicos; sostenibilidad; aplicaciones

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