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这项重大突破，来自吉林大学
近日，吉林大学化学学院超分子结构与材料全国重点实验室张红雨教授研究组开创性地设计并合成了一种可在-196℃至150℃极宽温域实现自修复的有机晶体材料，打破了“材料在低温环境中难以自愈”的传统认知。相关成果以“Cryogenically self-healing organic crystals”为题发表在Nature Materials上。
针对极端低温环境导致材料脆化、损伤加剧的严峻挑战，研究报道了一种具有给受体化学结构特征的宽温域可自修复新型有机晶体材料，并提出了自主型与非自主型两种修复模式。当裂缝较小时，晶体可在外力解除后瞬时或渐进完成自愈，称为自主型修复；若裂缝间距过大，则需外力辅助使界面靠近，称为非自主型修复。其自愈机制源于晶体独特的分子排列，晶体结构显示其呈D–π–A–π–D极性结构，层内分子有序排列，相邻层分子反向取向，形成强烈的偶极-偶极相互作用，产生静电吸引力，驱动断裂界面重新结合。该类有机晶体材料兼具优异的自愈能力与良好的光学传输特性，在极端环境光通信、光子器件及光学系统等领域中展现出广阔的应用前景。该研究也为未来新一代自修复光学材料的设计与开发奠定了重要基础。
论文独立第一作者为吉林大学化学学院博士研究生丁承德，吉林大学张红雨教授和纽约大学阿布扎比分校Panče Naumov教授为共同通讯作者。这项研究得到国家自然科学基金等多个项目的支持。
中国吉林网 吉刻新闻记者 殷维
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快照生成时间：2025-12-15 14:45:02
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