据中科院官网报道，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心聚合物自润滑复合材料课题组多年来致力于高性能聚氨酯的设计制备及其摩擦学性能研究，在分子结构设计优化、表/界面调控、纳米功能材料增强改性、性能演变及失效机制等方面进行了深入研究。 近日，研究人员将含有刚性单元与可形成大量氢键的小分子引入聚氨酯体系，成功制备了兼具超高强度、超高韧性和抗疲劳的聚（脲-氨酯）材料（PUU）。得益于硬链段之间的氢键相互作用、刚性单元的增强和与软链段形成的微相分离结构，该材料在拉伸过程中氢键不断解离与重组以耗散能量，使得其极具韧性，而刚性单元则有助于提升材料强度。 研究人员利用二维红外分析测试证明了多重氢键的存在，小角散射结果证明了微相分离结构的形成。其中，DPUU-2000材料具有最佳拉伸性能，拉伸强度可达84.2 MPa、断裂伸长率为925.6%、韧性为322.8 MJ m^-3。另外，通过原位拉伸小角散射证实，材料在拉伸过程中由于氢键的解离破坏了材料中的微相分离结构，在材料加热恢复后，氢键的重组使得材料的微相分离结构重新形成。借助于硬链段作为固定相与软链段作为可逆相，该材料具有形状记忆的特性，可在-40℃时暂时固定形状，在30℃时恢复原始形状。 此外，由于发光簇在氢键作用下的聚集，使得该材料在紫外光照射下激发出蓝色荧光即具有簇聚发光现象。该研究成果以Molecularly engineered unparalleled strength and super toughness poly(urea-urethane) with shape memory and clusterization-triggered emission为题发表在Advanced Materials上。