一片重量?jī)H46毫克的聚合物材料，其強(qiáng)度卻足以提起3公斤重物；指甲蓋大小的粘接面積，竟能拉動(dòng)2.1噸重的汽車(chē)——這種突破傳統(tǒng)認(rèn)知的高性能材料，由浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心超分子新物質(zhì)創(chuàng)制創(chuàng)新工坊的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)成功。該成果通過(guò)分子層面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了柔性與剛性聚合物的深度融合，為高分子材料領(lǐng)域開(kāi)辟了全新路徑。

研究團(tuán)隊(duì)從傳統(tǒng)編織工藝中汲取靈感，提出以“分子編織”技術(shù)破解高分子材料制備難題。傳統(tǒng)方法中，不同性質(zhì)的聚合物因相容性差，往往難以實(shí)現(xiàn)性能協(xié)同，而團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建不對(duì)稱(chēng)糾纏節(jié)點(diǎn)，將聚氨酯的柔性與環(huán)氧樹(shù)脂的剛性在微觀尺度上“編織”成一體，形成穩(wěn)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)如同織布時(shí)經(jīng)緯線的交織，既保留了棉線的韌性，又融入了麻線的強(qiáng)度，最終創(chuàng)造出兼具高斷裂伸長(zhǎng)率（3105%）、高應(yīng)力（63.3 MPa）和超高韌性（989 MJ m?3）的新型材料。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該材料的本體性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)共混或共聚產(chǎn)物，甚至超越了單一聚合物的極限。當(dāng)其作為粘合劑使用時(shí)，搭接剪切強(qiáng)度達(dá)到15.1 MPa，是對(duì)照組的兩倍以上。在實(shí)際牽引測(cè)試中，僅2.5厘米×1.3厘米的粘接面積便成功拉動(dòng)2.1噸汽車(chē)，且在路面顛簸中保持穩(wěn)定，未出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象。這一表現(xiàn)顛覆了人們對(duì)輕質(zhì)材料強(qiáng)度的認(rèn)知，為高性能膠粘劑、結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域提供了革命性解決方案。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“三步走”策略：首先合成帶三齒配位點(diǎn)的柔性聚氨酯鏈作為“經(jīng)線”；隨后利用鈀離子作為“智能梭子”，與單齒配位點(diǎn)結(jié)合形成不對(duì)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)；最后引入環(huán)氧樹(shù)脂鏈作為“緯線”，完成分子層面的精密編織。這一過(guò)程如同從簡(jiǎn)單混合棉花與麻絮，升級(jí)為精準(zhǔn)控制經(jīng)緯線的織布工藝，最終構(gòu)建出具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的全新材料。

該成果已發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·材料》，其核心價(jià)值在于提供了定制化高分子材料的通用方法。通過(guò)調(diào)整糾纏節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，未來(lái)可整合任意性能互補(bǔ)的聚合物（如導(dǎo)電與導(dǎo)熱、彈性與剛性），實(shí)現(xiàn)材料性能的按需定制。這種從“單一材料”到“材料系統(tǒng)”的思維轉(zhuǎn)變，將釋放未來(lái)材料設(shè)計(jì)的巨大潛力。

據(jù)悉，該研究是科創(chuàng)中心與浙江之江有機(jī)硅公司產(chǎn)學(xué)研合作的典型案例。團(tuán)隊(duì)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際技術(shù)儲(chǔ)備，不僅提升了企業(yè)在高性能膠粘劑領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，更驗(yàn)證了產(chǎn)學(xué)研深度協(xié)同對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的推動(dòng)作用。這種從微觀分子設(shè)計(jì)到宏觀產(chǎn)品應(yīng)用的跨越，正為新材料產(chǎn)業(yè)注入新的活力。