王玉忠院士团队Nat. Commun. | 用FDCA衍生物打造自增强生物基聚酯

主要观点总结

本文介绍了一种全新的、完全源自生物质（木质素和大豆）的聚酯材料（PAOM），该材料以人体生物系统的自我调节修复机制为灵感，通过仿生自增强机制在紫外线、湿热、外电场下实现性能提升。其拉伸强度、断裂伸长率和抗紫外线效率远超市面上已知的生物基材料与工程塑料。此外，该材料还具备优异的绝缘性、阻隔性、阻燃性、耐溶剂性和可回收性，为可持续绿色新能源材料的发展提供了新的可能。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目的

为实现可持续未来，可替代石化塑料的生物质基可回收材料需求迫切，但现有材料在环境中使用后常因老化问题面临性能衰减挑战。因此，研究团队以人体生物系统的自我调节修复机制为灵感，设计并制备了一种仿生自增强生物质基可持续聚酯材料（PAOM）。

关键观点2: 材料制备与性能

PAOM是通过简单熔融聚合工艺制备的，不仅有效抵抗老化，更能像生物体一样“越用越强”。其拉伸强度、断裂伸长率和抗紫外线效率分别可达103 MPa、560%和73%。此外，该材料还具备优异的绝缘性、阻隔性、阻燃性、耐溶剂性和可回收性。

关键观点3: 材料的仿生自增强机制

PAOM以生物系统为参考，通过模拟生物自增强原理，构建具备“回收性”与“自增强性能”的结构。其中，芳香族π-共轭亚乙烯基结构是后续[2+2]-环加成反应的核心载体，是实现材料自增强的基础。

关键观点4: 材料的老化抵抗与性能提升

PAOM在恶劣环境下不仅不老化，反而性能提升。其在紫外线、湿热和外电场下均能实现自增强，大幅延长材料服役寿命。

关键观点5: 材料的可回收性与再生利用

PAOM已实现“全生命周期可持续性”，可从废料回收至再生/升级，符合绿色发展需求。回收流程简单，回收单体纯度高，再生材料性能基本无衰减。此外，回收单体还可合成高性能胶粘剂，实现“废料高价值化”。

关键观点6: 论坛信息

DT新材料将于2025年11月30日在浙江·杭州举办“2025（第四届）绿色复合材料论坛（GCMF 2025）”。论坛以“绿色复合，创新未来”为主题，聚焦树脂与纤维、复合技术、下游应用三大内容，搭建产学研用交流平台，推动绿色复合材料的技术突破与产业融合。