最近，華東理工大學化學與分子工程學院教授屈大輝創新性地提出了“分子拉鏈”這一獨特概念，在超分子領域取得了新進展。聚合物彈性體。研究結果發表在“高級材料”上，標題為“具有類似拉鏈的滑環效應的超高強度和高拉伸性聚氨酯彈性體”。高性能彈性體由于在新興領域的應用前景而受到廣泛關注，例如柔性電子，人工執行器和刺激響應材料。但是，在提高聚合物網絡的機械強度和拉伸性能方面始終存在一個權衡。例如，用弱的犧牲鍵代替一些強的共價交聯鍵可以改善拉伸性能，但同時也會降低機械強度。近年來，由于機械結合化學的興起，將作為機械環交聯劑的機械互鎖分子引入聚合物網絡以改善聚合物性能的策略引起了人們的關注。但是，現有示例僅改善了材料的拉伸性能，但是在機械強度方面存在某些限制。研究人員創新地將擬輪烷交聯劑引入具有豐富氫鍵結構域的聚氨酯網絡中，并獲得了具有主體-客體相互作用和氫鍵功能的超分子聚合物網絡。

使用極少量（0.5 mol％）的假輪烷交聯劑可以使聚氨酯的機械強度提高950％，伸長率提高650％，斷裂能提高4470％。研究人員通過傅立葉變換紅外光譜和X射線衍射進一步證明了在機械作用下的氫鍵斷裂，從而證明了這種機械增強是由于滑環效應和氫鍵積累網絡的協同作用，從而使氫實現了通過分子拉鏈滑動同步破壞了鍵積累域的能量耗散機制。這項工作為構建高性能彈性體提供了新的策略，同時促進了人工分子機器在無溶劑聚合網絡中的實際應用。據悉，這項工作是由博士生史晨宇在屈大輝教授的指導下完成的，并得到了田和院士的精心指導。該研究得到了諸如國家自然科學基金，基礎科學中心和上海重大科學技術項目等重大項目的支持。表征工作得到了華東理工大學分析測試中心的大力支持。