协同电子-拓扑策略实现共价自适应网络的时空调控

本文报道了一种突破性的共价自适应网络（CANs）加工新策略。传统CANs虽兼具热固性塑料的强度与热塑性塑料的可回收性，却难以用于高速熔融纺丝——因其动态化学键在加工温度下反应太慢，无法兼顾熔体流动性与快速定型需求。研究团队创新性地构建了一个‘电子-拓扑协同’体系：在四臂交联结构中，将肟-氨基甲酸酯动态键与邻近的脲基共价连接，形成五元环过渡态，使脲基发挥‘内置催化剂’作用。升温至110°C时，该催化显著加速动态键解离，大幅降低熔体黏度；而纺丝出口处微小的自然降温（无需额外冷却），即可触发同一催化机制快速重组动态键，并辅以氢键即时增强，从而在极短距离（仅10厘米）内完成高效定型。最终实现了连续、稳定的高速纺丝（100米/分钟），所得纤维拉伸强度达261.7兆帕，韧性高达630.1兆焦/立方米，同时还具备优异的延展性、室温自修复能力、多次循环再生性及耐溶剂性。该工作不仅解决了长期困扰该领域的‘加工-性能权衡’难题，更证明了小分子反应规律可通过合理拓扑设计迁移到高分子体系，为规模化制造高性能、可持续的智能聚合物提供了切实可行的新路径。