正文

动态高分子材料里有多种可逆化学键同时存在时，很难实时、直观、且有选择性地看到每种动态过程在发生。这篇2026年10月26日在线发表于《Journal of the American Chemical Society》的研究，把分子尺度的动态化学翻译成了肉眼可见的表面皱纹变化。

背景：为什么动态过程难“看见”

所谓动态高分子网络，是指链与链之间不是死键，而是可以断开又重新连接的可逆键。材料里同时有两种可逆键时，常规表征很难区分它们各自在干什么：分子尺度的变化肉眼看不见，流变测试又只能给出整体响应，分不清是谁的贡献。

他们做了什么：双交联网络加双层皱纹“显示器”

模型体系是双交联高分子网络（DCN），同时含四重氢键（四个氢键协同作用的强可逆物理交联）和机械键（轮烷结构，即一个环套在一根轴上、可沿轴滑动的机械互锁结构，类似珠子在线上滑动）。可视化平台是双层结构：因上下层软硬不同（模量不匹配）产生稳定的表面皱纹，皱纹的有无、深浅就是动态化学的宏观显示器；原位显微镜实时观察皱纹变化，流变学（测材料随时间与频率的弹性和黏性响应）用单交联模型网络在分子层面佐证。

关键结果：酸让皱纹快速消失，碱让皱纹缓慢消失

酸触发四重氢键解离，网络被破坏，皱纹快速消失；碱诱导轮烷滑动，网络缓慢松弛，皱纹逐渐消失。两者机制和时间尺度明显不同，因此皱纹变化可以区分这两种动态过程。进一步用写-藏-读编程皱纹图案，实现了对微观动态过程的宏观可视化与区分。需要如实说明：摘要中未给出皱纹消失的具体时间、模量等数值，本文不编造数字。

为什么重要

它为动态高分子、智能涂层和传感材料提供了一种实时、直观的监测思路，也为设计可编程宏观性能的功能高分子提供了新平台：以后判断材料内部哪种动态键在起作用，或许不必拆开做一堆表征，看表面皱纹的变化就能初步区分。

与MPC+MD模拟高分子链课题的关联

无直接方法关联，如实说明。本文是实验工作，未用MD或MPC模拟；可借鉴的仅是概念层面：不同动态键（氢键解离与轮烷滑动）对应不同的松弛时间尺度，这与模拟中链段松弛、网络松弛时间谱的讨论可以对照，但不能直接从本文拿到模拟参数或方法。

来源

Journal of the American Chemical Society，2026-10-26，DOI：10.1021/jacs.6c17944