聚合物基柔性电子材料因其质轻、设计性强、功能丰富的特点备受关注，但如何通过聚合物结构设计快速制备兼具粘附、自愈合、可拆卸、可重复加工的多功能复合柔性材料仍是一个巨大挑战。化工学院白阳副教授课题组通过协同调控动态共价键和不同种超分子作用力的方式设计聚合物，制备多种柔性电子材料，尝试解决领域中易被忽视的难点。
工作一：自粘附/可拉伸/可自愈/可重复加工的柔性电磁屏蔽薄膜
近年来，随着人们对于电磁辐射危害的认识，电磁屏蔽（EMI）材料引起了广泛关注。前期报道的EMI材料往往不具备可拉伸、自愈合和重复加工的特性，导致其在机械损伤条件下的使用可靠性快速下降，并不可避免的产生电子废弃物；与此同时，EMI材料在实际使用时还需使用额外的粘合剂，使电子产品微小化、精密化的操作变得更为复杂，这点也极其容易在研究中忽略。基于上述问题，课题组开发了一种多功能弹性粘接剂（MFEA）。MFEA表现出优异的力学性能（3.75 MPa），粘附力（1 MPa），自修复能力（91%）和可回收性。利用其自粘附的特性，课题组将MFEA与银纳米线简易复合制备了兼具可拉伸性、自修复性、粘附性和可回收性EMI屏蔽膜MFEA/AgNWs，其屏蔽强度高达53.6 dB。值得注意的是，MFEA/AgNWs在50%的拉伸应变或应变循环条件下、破损自愈合后、以及10次以上的重复加工条件下仍表现出优异的屏蔽性质。这种基于高分子动态性的构筑策略为开发多功能电磁屏蔽材料提供了参考，是一种通用型的构筑策略，相关工作发表于Chemical Engineering Journal, 2023, 478, 147382。
工作二：保水自粘附水凝胶传感器的开发
近年来，随着柔性可穿戴设备的兴起，智能高分子水凝胶材料受到了越来越多的关注，但值得注意的是水凝胶传感器在久置或使用的过程中会脱水，导致其内部难以实现有效的电子传导，最终失效，然而关于如何解决该问题，研究报道少之又少。基于此，课题组尝试使用原位聚合的策略构筑双网络粘附性水凝胶，通过其内部非共价键的引入增强凝胶的保水能力，并结合刚性骨架保持水凝胶形状。2023年，课题组所制备的复合水凝胶在经历西安4月-8月共计135天条件下，依然能够稳定进行动作监测和传感，该项研究成果受到了审稿人的一致认可，从投稿到接收仅用28天。研究成果发表于ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15, 48744−48753。
工作三：基于芘-碳纳米管的π-π堆积作用构筑的柔性可穿戴设备
碳纳米管（CNTs）是导电材料常见的功能组分，但是在利用其进行复合材料的构建时，CNTs往往难以均匀分散于体系中，使材料的均匀性和稳定性不能得到充分的保障。基于此，课题组为极性聚合物PVA接枝芘基元，制备了一种形状记忆高分子，并利用芘-碳纳米管的π-π堆积作用，简易构筑了一种可自愈合的光控制动器，研究成果发表于ACS Applied Polymer Materials, 2023, 5, 2575−2582。在验证了π-π堆积作用力的有效性后，课题组进一步制备了含芘基元的弹性体粘合剂，并通过其与碳纳米管的有效作用，制备了自粘附/自愈合/可重复加工的柔性可穿戴薄膜，研究结果发表于ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 5, 8720−8734。
课题组2023年代表性研究成果：
1. Bai, Y.,* Li, X.H, Song S.J., Yang, J., Liu X., Chen Z.W.* Pillar[6]arene-based supramolecular self-assemblies for two-pronged GSH-consumption-augmented chemo/photothermal therapy. Nano Research. 2023, 16(7), 9921-9929. (IF: 10.269)
2. Bai, Y.,* Zhang B.Y., Fei G.Q.*, Ma Z.L.* Composite polymeric film for stretchable, self-healing, recyclable EMI shielding and Joule heating. Chemical Engineering Journal. 2023, 478, 147382. (IF: 15.1)
3. Liu C.P.*, Bu, H.T.*, Duan X.*, Li H., Bai, Y.* Host-Guest Interactions Based Supramolecular Self-Assemblies for H2O2 Up-Regulation Augmented Chemiluminescence Resonance Energy Transfer Induced Cancer Therapy. ACS Applied Materials & Interfaces. 2023, 15, 38264-39272. (IF：10.383)
4. Bai, Y.,* Yan S.Q., Wang Y.B., Wang Q., Duan X. A facile preparation of self-adhesive conductive hydrogel with long-term usability. ACS Applied Materials & Interfaces. 2023. 15, 48744-48753. (IF：10.383)
5. Bai, Y.,* Liu M.Y., Wang X.N., Liu K., Liu X.P., Duan X. Multi-Functional Nanoparticles for Enhanced Chemodynamic/Photodynamic Therapy through Photothermal, H2O2-Elevation, and GSH-Consumption strategy. ACS Applied Materials & Interfaces. 2023, 15, 55379-55391 (IF：10.383)
6. Bai, Y.,* Wu, J., Liu, K., Wang, X.N., Shang, Q.Q., Zhang, H.T.* Integrated supramolecular nanovalves for photothermal augmented chemodynamic therapy through strengthened amplification of oxidative stress. Journal of Colloid and Interface Science. 2023, 637, 399-407. (IF: 9.9)
7. Bai, Y.,* Pan Y.J., An N., Zhang H.T.,* Wang C., Tian W.,* Huang T. Host-guest interactions based supramolecular complexes self-assemblies for amplified chemodynamic therapy with H2O2 elevation and GSH consumption properties. Chinese Chemical Letters. 2023, 34, 107552. (IF: 9.1)
8. Bai, Y.,* Wang R.Q., Wang X.N., Duan X.*, Yan X.C., Liu C.F.,* Tian W.,* Hyaluronic acid coated nano-particles for H2O2-elevation augmented photo-/chemodynamic therapy. International Journal of Biological Macromolecules. 2023, 245, 125523. (IF: 8.2)
9. Bai, Y.,* Jing Z., Zhang, B.Y., Pan Y.J., Wang Q., Duan X. Recyclable wearable sensor based on tough, self-healing, adhesive polyurethane elastomer for human motions monitoring. ACS Applied Polymer Materials. 2023, 5, 8720-8734. (IF: 5.0)
10. Dai, J.Y., Wang, Z.C., Wu, Z.Z., Fang, Z.Y., Heliu, S.Y., Yang, W.T., Bai, Y.* Shape memory polymer constructed by π-π stacking with ultrafast photoresponse and self-healing performance. ACS Applied Polymer Materials. 2023, 5, 2575-2582. (IF: 5.0)
11. Liu, C.F., Liu, C.P., Bai, Y.,* Wang J.X.*, Tian W*. Drug self-delivery systems: molecule design, construction strategy and biological application. Advanced Healthcare Materials. 2023, 2202769. (IF: 10.0)
12. Wang X.N.*, Wu J.*, Duan X.*, Shang Q.Q., Bai, Y.* Mesoporous silicon based nano-particles for photothermal and H2O2-elevation dually-augmented chemodynamic therapy. Materials Today Nano. 2023, 24, 100422. (IF:10.3)
