哈佛大学锁志刚教授课题组 Chem. Rev.: 高分子网络抗裂性的热力学与分子起源

本文是一篇综述文章，系统阐述了高分子网络材料抗裂性的热力学与分子机制。背景方面，文章指出材料在受力时因裂纹扩展而发生断裂，对于高分子网络，此过程常伴随共价键断裂和局部损伤形成。研究目的上，文章旨在通过断裂力学的热力学框架，量化裂纹扩展的驱动力（能量释放率）和材料抵抗裂纹扩展的能力（如韧性Gc），并探讨其背后的分子机制与设计原理。结论部分，文章总结了高分子网络抗裂性能的提升依赖于多维度设计（如化学组成、网络拓扑、聚集态结构），核心在于分散裂纹尖端的高应力，并通过分析多种典型材料体系（如聚丙烯酰胺水凝胶、天然橡胶等）和网络结构（如互穿网络、颗粒增强网络等），展示了通过合理设计可显著提升材料韧性与耐久性，并展望了这些基础研究向实际产品转化的前景。