Materials Horizons，高分子科技 | 来源
柔性电子产品未来将朝着高功率密度、小型化和多功能集成的方向发展，使用运行过程当中产生的热量的有效耗散，对于避免电子元件的损坏、提高可靠性和延长使用寿命具有重要意义。
理想柔性散热材料应同时满足以下四个标准：(1)柔软且坚韧、可变形并可恢复的机械性能；(2)在正常状态和形变状态下均具有高导热性；(3)稳定的电绝缘性能；(4)具有高效的室温自愈能力，可恢复受损区域的机械损伤、导热及绝缘功能。但对于绝缘材料，受限于基于声子传递的导热机制，柔性(低模量)和导热性能通常难以同时实现；高比例刚性填料又阻碍了聚合物链运动，损害材料室温下自愈能力与恢复能力，所以很难平衡自修复和高填料比间的矛盾。柔性热管理材料的寿命决定于重复操作的耐受性，及对磨损、撕裂或意外划伤等环境损害的抵抗力。局部的意外损伤将导致热阻突然增加，赋予热管理材料高效的自修复特性将有望提升其使用寿命及性能稳定性。
四川大学吴凯副研究员和南京理工大学傅佳骏教授以“Highly Thermoconductive Yet Ultraflexible Polymer Composite with Superior Mechanical Properties and Autonomous Self-Healing Functionality via Binary Fillers Strategy”为题在《Materials Horizons》期刊发表研究成果，研究团队巧妙地设计了基于氮化硼纳米片(BNNS)和液态金属(LM)的杂化精细功能填料，并将其嵌入具有自修复功能的聚（脲-氨基甲酸酯）弹性体（PUUE）结构中，平衡了传统功能复合材料中导热性能、机械柔韧性及自修复性能之间的矛盾，该导热复合材料在热界面材料、电子封装材料和柔性电子产品中有广阔的应用前景。
研究者们首先利用多级氢键交联策略，合成出了具有极端拉伸性（超过40倍拉伸）的PUUE弹性体，并在没有任何外部刺激下表现出快速自愈能力(25°C, RH=55%)。其次发展了一种新的填料设计思路，选用氮化硼纳米片和液态金属作为导热填料，在机械剪切的作用下，液态金属以微纳米液滴的形态锚定在氮化硼纳米片表面。氮化硼纳米片作为复合材料内部热量耗散的主要载体；界面修饰的、具有良好形变能力的液态金属液滴，作为有效过渡聚合物基体和导热填料之间的应力传递缓冲层，可以维持聚合物分子链良好的运动能力，从而有效克服复合材料中应力集中和硬化的问题，保持良好的自修复效率。
具有优异机械性能的高导热\自修复\柔性软物质材料的结构示意图
自修复弹性基体PUUE及二元导热填料BNNS-LM的设计与加工
PUUE/BNNS-LM复合材料的机械、导热及自修复性能展示
原文信息
https://doi.org/10.1039/D1MH01746B
