日本早稻田大学的研究团队成功研制出一种具有自修复功能的新型硅氧烷多层薄膜，该材料在硬度和耐用性方面表现突出。这项研究成果于2025年1月6日发表在《化学通讯》期刊上。

研究团队由早稻田大学Atsushi Shimojima教授领导，成员包括研究助理Yoshiaki Miyamoto和助理教授Takamichi Matsuno。他们通过创新的自组装工艺，开发出由交联有机硅氧烷和接枝PDMS组成的复合薄膜。这种自修复硅氧烷薄膜在40%相对湿度、80℃条件下保持24小时后，能够有效修复微米级裂纹。

与传统PDMS材料相比，新型薄膜展现出显著优势。其硬度达到1.50GPa，是传统自修复PDMS弹性体的30倍。研究主要作者Miyamoto表示："我们的材料比现有自修复硅氧烷基材料更坚硬、更耐热，为更耐用、更可靠的应用创造了条件。"

该材料的制备过程采用旋涂或滴涂技术，将含有1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷和特定共聚物的溶液沉积在基板上。经过170℃煅烧4小时后，形成多层结构薄膜。随后通过化学处理引入Si-O-基团，赋予材料自修复特性。

这种自修复硅氧烷薄膜在多个领域具有应用潜力，包括防护涂层、柔性电子器件等需要长期稳定性的场合。其高硬度和自修复能力的结合，为解决传统材料的性能局限提供了新方案。

"用我们的自修复材料取代传统材料，这种材料不易变质，硬度高，对于免维护和耐用的应用来说，需求量很大。"Miyamoto补充道。

研究团队表示，这项技术为开发更耐用、更可靠的功能材料开辟了新途径。未来将进一步优化材料性能，拓展其在工业领域的应用范围。

更多信息： Yoshiaki Miyamoto 等人，《嵌段共聚物纳米复合材料转化而成的具有自修复能力的多层有机硅氧烷薄膜》，《化学通讯》(2025 年)。期刊信息： 化学通讯