剛度可調材料因其在機械性能上的靈活性和適應性，有望應用于柔性機器人、生物支架以及智能防護等領域。例如，研究人員以液體金屬和石蠟為應變限制層材料，制備了柔性氣動驅動器。通過改變應變限制材料的溫度，實現剛度調控（基于固-液相變轉換），從而提升驅動器的負載能力和驅動變形方向。
然而，以往報道的剛度可調材料的韌性較低、無法自修復且在低剛度時是液態，不利于提升驅動器的力學穩定性、負載能力以及耐用性。相比于相變材料，基于高密度鍵網絡的超分子塑料具有剛度可調且自修復的優勢，但仍無法兼顧常溫下的高剛度、高韌性以及高溫下的保形性（在低剛度狀態下的蠕變能力弱）。這主要是由于這幾項性質對分子間相互作用以及分子鏈動態性的要求不一致導致。例如，高剛度要求分子鏈運動受限，而自修復性需要高的分子鏈動態性以利于結構重組；低剛度下的保形性要求具備一定的永久交聯點，但這勢必會影響自修復性能。因此，開發新的策略，同時實現高剛度可調范圍、自修復性、高韌性和高溫下的低蠕變能力是一項重要且艱巨的挑戰。
近日，南京理工大學化學與化工學院傅佳駿/姚博文團隊針對力學剛度可調的高分子塑料在可拉伸性、韌性以及自修復性上的不足問題，提出基于強靜電相互作用與高密度氫鍵協同的超分子作用交聯網絡，制備了兼具有高模量、高韌性、高可拉伸性、剛度可調性以及較低溫度下的修復性的超分子塑料，并探索了其在多模態氣動柔性驅動器中的應用。相關工作發表以題Ultra-Tough, yet Rigid and Healable Supramolecular Polymers with Variable Stiffness for Multimodal Actuators發表于化學領域頂刊Angew. Chem. Int. Ed. 上（DOI: 10.1002/anie.202410693）。論文第一作者為南京理工大學碩士研究生荊佳杰，通訊作者為傅佳駿教授和姚博文副教授。
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