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仪表网 研发快讯】 近日，我校材料科学与工程学院高材党支部青年教师杨梦玲联合上海交通大学姜学松教授团队、颜徐州教授团队，以我校为第一单位在化学领域国际顶刊《Journal of the American Chemical Society》(JACS)上发表题为“Harnessing Surface Wrinkling Instability for Visualizing Dynamic Chemistry in Polymer Networks”的原创研究。文章提出：利用聚合物表面褶皱失稳实现聚合物网络动态化学行为可视化的新策略，将微观分子运动转化为可观察的宏观形貌演变，为理解复杂聚合物网络中的动态响应机制和设计功能高分子材料提供了新思路。
近年来，动态基元(如氢键、机械键、硼酯键等)的引入，赋予了聚合物材料自修复、刺激响应及强韧化等多种功能。它们通过分子识别、拓扑运动或键交换参与网络重构与能量耗散，其响应机制和作用时间尺度的差异深刻影响着宏观性能。因此，深入理解动态基元的微观行为，对于指导聚合物结构设计与性能调控具有重要意义。然而，
核磁共振、光谱学及流变学等常用手段虽能提供间接信息，却难以实现复杂体系的原位、实时监测。尤其当多种动态基元共存时，复杂的动态行为相互交织，更难以有效观察与区分。因此，如何将微观动态过程转化为可实时观察的宏观信号，实现不同动态行为的原位可视化与有效区分，仍是该领域亟待解决的重要科学问题。
面图案演化
针对这一问题，作者提出利用聚合物表面褶皱作为可视化平台，将聚合物中的动态化学行为直接转化为可观察的宏观形貌演变。该研究构筑了同时包含四重氢键和机械键的双动态交联网络(DCN)模型体系，利用刚性DCN上层与柔性基底之间的模量差异，构建了可控且稳定的表面褶皱(图1a)。原位激光扫描共聚焦
显微镜观察发现，盐酸刺激引发四重氢键解离，破坏网络交联并降低上层模量，使褶皱快速擦除；相比之下，三乙胺通过破坏轮烷中的主客体相互作用诱导轮烷滑动，使网络逐步松弛，表现为褶皱缓慢消退，反映出其不同的动态机制和时间尺度(图1b)。此外，通过设计具有“写入—隐藏—读取”功能的可编程褶皱图案，实现了微观动态过程的直观可视化与区分。该研究为聚合物分子尺度动态行为的可视化研究提供了一种新颖而直观的策略。
该工作得到了国家自然科学基金、湖北省教育厅科学研究计划青年人才项目、中国博士后科学基金及武汉工程大学科研基金的资助。
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