自修复材料

透明自修复超疏水涂层在透镜、太阳能电池、头盔显示器和挡风玻璃等领域有着重要的应用。但其现阶段的应用受限于危险的含氟材料，透光率低，以及用于愈合的热处理。本研究通过喷涂聚二甲基硅氧烷( PDMS )基超分子聚合物的乙醇溶液，通过N -硼氧烷- PDMS ( N- Boroxine- PDMS )和SiO2纳米粒子交联，成功制备了具有自发自修复能力的无氟透明超疏水涂层。受益于喷涂技术的使用，透明自修复超疏水涂层可方便地应用于塑料眼镜、木材、金属、纸张等多种基底，极大地拓展了其应用范围。所得涂层具有良好的透光性，在550   nm处的透光率为90.1 %，具有优异的超疏水性能，接触角为160.9°，滑动角为1°，这可归因于N-硼氧烷- PDMS本身具有透光性和疏水性。N- Boroxine- PDMS / SiO2涂层由于使用了N - Boroxine - PDMS，能够承受水冲击、紫外光照射和高温加热。更重要的是，由于N -配位硼氧烷的可逆性，使得N -硼氧烷- PDMS的低聚物易于迁移到损伤表面，涂层能够在室温下重复自发地修复过氧化氢或O2等离子体引起的化学损伤。我们的研究表明，利用设计合理的超分子聚合物作为涂层材料，可以同时兼顾超疏水涂层良好的透明性、稳定性和室温自修复能力。

氢( H2 )传感器广泛应用于化学精炼、半导体加工、燃料电池、储氢/分离等领域，但其传感性能和使用寿命极易受到灰尘、水和湿度的污染。为了解决这一问题，本研究采用喷涂法制备了钯( Pd )纳米修饰的多壁碳纳米管( Pd- CNTs )、聚二甲基硅氧烷( PDMS )和1H，1H，2H，2H-全氟辛基三乙氧基硅烷( POTS )的混合超疏水H2传感器。所制备的Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器具有良好的导电性、优异的超疏水性能和室温下稳定的H2传感能力，空气中H2的检测范围为100 ~ 10000ppm。超疏水性能的集成使得Pd - CNTs / PDMS / POTS传感器在高湿环境下具有高度的斥水性以防止水损害、自清洁以去除粉尘污染、湿度不敏感以保持H2传感性能。更为重要的是，当超疏水性能受到化学损伤时，Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器能够通过POTS和PDMS从本体中迁移，自发地、反复地修复其损伤的超疏水性能，保证对H2传感器的长期保护。此外，由于CNTs的电热转换能力，施加6.0 V的电压，Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器的温度可以很容易地提高到50.1℃，大大加快了传感器的自修复过程。