近期，我室在《Nature Communications》上发表题为“Biomimetic Self-Reinforcing Recyclable Biomass-Derived Inherently-Safe Sustainable Materials”的研究论文（Nat Commun 16, 9683 (2025)）。四川大学为论文唯一署名单位，我室博士生吴睿智为论文第一作者，李兴亮副研究员和付腾研究员为通讯作者。
【研究背景】
可持续材料的研发日益受到关注，旨在替代石化塑料、减少环境污染与碳足迹。然而，目前的生物质衍生材料在环境中使用后往往因紫外照射、电场及潮湿热环境导致性能退化，且缺乏有效的端生命周期循环利用方案。尽管已有添加剂可提高耐久性，但常会损失力学性能，甚至存在健康风险。为此，开发能够自增强、抗老化、可循环利用的生物质聚合物材料成为亟待解决的问题。
【主要内容】
我室提出了一种仿生自增强聚酯材料（PAOM），完全由生物质木质素与大豆衍生单体制备，通过[2+2]-环加成反应及芳香-共轭乙烯基结构实现材料的自增强特性。PAOM在紫外照射、潮湿热环境及外加电场下表现出显著性能提升：拉伸强度可达103 MPa，断裂伸长率可达560%，抗紫外效率提高至73%，均远超已知生物质材料及工程塑料。此外，PAOM显示出优异的绝缘性、阻隔性能、阻燃性、耐溶剂性及可循环利用性。
图1. PAOM材料仿生自增强机制示意图
图2. PAOM材料的多功能性
图3. PAOM材料的自增强行为
图4. PAOM材料的多途径化学回收
【研究意义】
本工作通过仿生自增强设计实现了生物质聚酯材料在紫外、潮湿热及电场等多重环境下的自增强与可循环利用特性，兼具优异力学性能、阻隔性、绝缘性及阻燃性，代表了可持续高性能材料的前沿进展，为下一代绿色能源及工程应用提供了材料基础。该研究由国家自然科学基金（22375138, 52403014）、四川大学重点实验室基金及“111工程”（B20001）等项目资助支持。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64664-9
