刚度可调材料因其在机械性能上的灵活性和适应性，有望应用于柔性机器人、生物支架以及智能防护等领域。例如，研究人员以液体金属和石蜡为应变限制层材料，制备了柔性气动驱动器。通过改变应变限制材料的温度，实现刚度调控（基于固-液相变转换），从而提升驱动器的负载能力和驱动变形方向。
然而，以往报道的刚度可调材料的韧性较低、无法自修复且在低刚度时是液态，不利于提升驱动器的力学稳定性、负载能力以及耐用性。相比于相变材料，基于高密度键网络的超分子塑料具有刚度可调且自修复的优势，但仍无法兼顾常温下的高刚度、高韧性以及高温下的保形性（在低刚度状态下的蠕变能力弱）。这主要是由于这几项性质对分子间相互作用以及分子链动态性的要求不一致导致。例如，高刚度要求分子链运动受限，而自修复性需要高的分子链动态性以利于结构重组；低刚度下的保形性要求具备一定的永久交联点，但这势必会影响自修复性能。因此，开发新的策略，同时实现高刚度可调范围、自修复性、高韧性和高温下的低蠕变能力是一项重要且艰巨的挑战。
近日，南京理工大学化学与化工学院傅佳骏/姚博文团队针对力学刚度可调的高分子塑料在可拉伸性、韧性以及自修复性上的不足问题，提出基于强静电相互作用与高密度氢键协同的超分子作用交联网络，制备了兼具有高模量、高韧性、高可拉伸性、刚度可调性以及较低温度下的修复性的超分子塑料，并探索了其在多模态气动柔性驱动器中的应用。相关工作发表以题Ultra-Tough, yet Rigid and Healable Supramolecular Polymers with Variable Stiffness for Multimodal Actuators发表于化学领域顶刊Angew. Chem. Int. Ed. 上（DOI: 10.1002/anie.202410693）。论文第一作者为南京理工大学硕士研究生荆佳杰，通讯作者为傅佳骏教授和姚博文副教授。
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