基于动态键交换的分子工程自修复聚酰亚胺材料在柔性电子器件中的耐久性应用研究

研究人员开发了一种本征自修复聚酰亚胺(PI)材料，通过引入二硫键和含硅氧烷的脂肪链，显著提升了材料的动态交换反应能力和分子流动性。该材料具有155°C的玻璃化转变温度(Tg)、66.3±3.4 MPa的拉伸强度、4.4±1.4 MJ m?3的韧性以及92%的自修复效率，经多次修复仍能保持机械完整性。焦耳热触发按需修复的特性为柔性电子基板提供了高效耐久解决方案。

　　

这项突破性研究展示了分子工程设计的自修复聚酰亚胺(polyimide, PI)在柔性电子领域的巨大潜力。通过巧妙引入动态二硫键(disulfide bonds)和柔性硅氧烷(siloxane)脂肪链，材料在保持优异热稳定性(T_g达155°C)的同时，实现了92%的自修复效率。66.3±3.4 MPa的拉伸强度和4.4±1.4 MJ m^?3的韧性指标，使其成为柔性电子基板的理想候选。更有趣的是，该材料能通过焦耳加热(Joule heating)实现"按需修复"，就像给电子器件装上智能创可贴。多次修复后仍保持机械完整性的特性，为可穿戴设备提供了革命性的耐久解决方案。这项研究为下一代电子皮肤和柔性电路开辟了新道路。