（本网讯）从材料科学网获悉，海洋工程领域金属防腐涂层在服役过程中不可避免地会产生破损和开裂，造成防腐性能和使用寿命的显著下降。在合成材料中引入自修复特性，将大大提高材料的使用寿命，降低维护成本。涂层使用光热填料不仅可以提高自修复效率，而且具有多循环修复和靶向快速修复的优点，具有广泛的应用前景。中国海洋大学材料科学与工程学院陈守刚教授团队致力于新型光热自修复涂层的开发，利用分子动力学等手段设计本征自修复涂层，通过缺陷调控、表界面优化等手段合成化学稳定性高、光热转换效率高的光热填料，全面客观地评估复配涂层体系的的光热自修复机制。

      近期，中国海洋大学两篇相关研究成果在国际材料领域一流学术期刊发表。

      一篇研究成果通过调控异氰酸酯比例采用一锅缩聚法合成了基于氢键和离子键的紫外光响应自修复聚氨酯杂化网络，其中以二甲基乙二肟（DMG）作为扩链剂，Cu掺杂ZnO（Cu-ZnO）作为光热剂。DMG作为扩链剂含有肟基团其中氮原子可以与Cu-ZnO螯合形成金属配位键，促进动态自修复涂层的构建。Cu掺杂能够增加ZnO的空位缺陷，增强ZnO的光吸收范围和抑制光生载流子的复合，通过提高光热材料的光热效应提升聚氨酯的自修复效率。本工作有机-无机的复合方法为光热响应自修复涂层的设计提供了启发性的策略。

      另一篇研究成果提出了一种基于Kirkendall效应在BiOI表面原位生成Bi₂S₃来构建异质结的方法。将BiOI@Bi₂S₃引入到聚氨酯弹性体中，构建近红外光响应自修复抗菌涂层。BiOI@Bi₂S₃异质结的界面结构提高了光生电子-空穴对的界面传输效率，BiOI@Bi₂S₃的光热转化效率提高了35%，密度泛函理论模拟验证了界面调控的光热响应机理。力学拉伸试验结果显示BiOI@Bi₂S₃/PU在近红外激光照射下20 min内的修复效率可以达到97.5%，分子动力学理论验证了涂层光热效果对自修复效率的影响机制。研究表明优化光热材料结构是改善自修复涂层效率的一个重要方法，探索光热材料的组分和结构对自修复涂层的可控构筑具有重要意义。