聚合物在服役过程中不可避免地会受到机械或环境应力的损害。由于需要更换损坏的组件，这推动了自修复材料的发展，这类材料可以自主恢复功能并延长使用寿命。实现聚合物自修复的一种广泛采用的方法是引入动态键，包括可逆的共价键（例如Diels-Alder加成物、二硫化物键、硼酸酯键等）和非共价相互作用（例如氢键、金属配位、离子相互作用等）。这些键在特定的外部刺激下可以反复解离和重新形成，从而通过分子级别的重排和断裂界面的重新连接实现机械损伤的自我修复。[1], [2], [3], [4], [5]
聚合物的自修复能力从根本上依赖于分子链的扩散以及受损界面处动态键的重组。[6], [7] 在这一框架下，橡胶材料由于其固有的链柔韧性和分段移动性，在开发自修复系统方面表现出巨大潜力。[8], [9] 作为天然橡胶的衍生物，环氧天然橡胶（ENR）为自修复聚合物提供了一个有吸引力和可持续的平台。悬挂在分子链上的可功能性环氧基团可以作为构建各种可逆键的有效锚定点。[10], [11], [12] Kong等人开发了一种基于ENR的弹性体，其中硫辛酸经过开环聚合形成了基于二硫化物的β-羟基酯网络，在80°C下3小时内实现了99%的自修复效率。[13] Supramaniam等人通过乳液处理将氧化锌-纤维素纳米纤维混合到ENR中，形成了一个超分子网络，使得在拉伸强度方面的自修复效率达到70%，在断裂伸长率方面的自修复效率达到92%。[14] Chen等人通过在ENR中引入硼酸酯和配位键，开发了一种双动态网络。硼酸酯交换促进了网络的拓扑重排，从而实现了85%的自修复效率。[15]
然而，在大多数报道的系统中，自修复过程依赖于热激活，这需要将材料暴露在高温下。[16], [17], [18] 全面自修复方法存在高能耗、不适用于原位使用以及可能降低材料整体性能的缺点。为了解决这一限制，已经开发了局部加热策略，如磁性、电性和光学刺激，以将热能限制在损伤部位，从而将对周围组件的不利影响降到最低。特别是，光热加热方法提供了精确、按需和节能的自修复独特的非接触优势，[19], [20], [21], [22], [23] 使其特别适合于需要目标自修复的应用，而不会干扰整个设备的完整性。与复杂的化学合成相比，通过将自修复聚合物与光热剂（如金纳米材料、[24] 碳纳米管（CNT）、[25] MXene、[26] 或多巴胺[28]）混合，可以更容易地实现光热效应。例如，Yang等人利用糠基修饰的多巴胺颗粒作为固化剂和光热剂，在基于Diels-Alder反应的马来酰亚胺封端的聚氨酯中制备了一种多响应自修复复合材料。所得复合材料在近红外（NIR）照射下表现出优异的拉伸强度和延展性，以及91.83%的高自修复效率。[28]
墨鱼墨汁（CI）是一种从墨鱼墨囊中提取的天然黑色素，通常作为渔业副产品被丢弃。作为一种低成本且丰富的生物质资源，CI中的黑色素具有出色的宽带太阳吸收和高效的光热转换能力，[29], [30], [31] 使其成为环保光热应用的理想候选者。Liu等人将CI与胶凝 Garnet（GG）结合，制备了一种GG/CI水凝胶蒸发器。利用CI出色的光热转换能力，该蒸发器在单太阳照射下实现了3.1 kg·m-2·h-1的高蒸发率。[32] 优异的光热效率不仅代表了光能的有效利用，也为开发先进的光响应功能材料奠定了坚实的基础。在我们之前的工作中，CI被引入形状记忆ENR中，并作为光热剂，在近红外和太阳照射下实现了光诱导的形状记忆性能。[33] 值得注意的是，相关研究表明CI表面富含极性官能团（如羟基、氨基和羧基）。[34], [35], [36] 这些官能团可以与金属离子相互作用形成可逆的配位键。[37], [38], [39] 这些特性表明CI可以集成到聚合物系统中，设计出具有集成光热功能的自修复复合材料。
受生物系统中金属配位键的启发，[23], [40], [41], [42] 通过在ENR和CI之间构建基于Zn2+的配位交联网络，制备了具有高光热转换能力的光控可修复橡胶复合材料。Zn2+作为ENR链上的环氧基团与CI颗粒上富含羟基的表面之间的配位桥梁，从而建立了动态配位网络。在这种结构中，可逆的Zn2+-儿茶酚配位键提供了有效的自修复机制。同时，嵌入的CI颗粒作为高效的光热剂，赋予了复合材料出色的光热转换能力。由于它们高效的光热转换和动态配位相互作用，所得复合材料在NIR和太阳照射下均表现出显著的光控自修复性能。因此，这些弹性体在阳光收集和柔性传感设备应用中显示出前景。
