北京科技大学查俊伟AM 动态聚酰亚胺材料的兴起：电气和电子功能化应用新发展
聚酰亚胺（PI）被广泛用于现代电子设备、大型电器和航空航天应用中的电路元件、电绝缘体和电力系统中。材料的电气/机械损伤和原子氧腐蚀是威胁可靠性和使用寿命的主要因素。动态（可自我修复、可回收和可降解）聚酰亚胺是一类很有前途的材料，可在损坏后多次重复利用，并改善材料的电气/机械性能。
日前，北京科技大学查俊伟教授课题组在前期工作(J. Mater. Chem. C, 2022, 10, 11307-11315.)，(Energy Environ. Mater. 2023, 6, e12427.)和(Adv. Mater. 2023, 35, 2207451.)以及他人研究工作的基础之上，分享了对动态PI现状和未来趋势的观点和观点。首先介绍了动态PI在应用过程中的主要损伤形式，并提出了解决这些问题的初步策略和方案。从根本上指出了动态PI开发所面临的瓶颈问题，并评估了各种损伤形式与方法通用性之间的关系。强调了动态PI处理电损伤的潜在机制，并讨论了解决电损伤的几种可行的前瞻性方案。最后，对电气绝缘中动态PI的系统、挑战和解决方案提出了详细的展望和未来发展方向。
作者认为在了解PI材料的多种损伤形式后，有必要充分探讨各种损伤类型之间的关系。然后，确定使用动态共价键、动态交联网络结构、离子聚合或本征愈合是否能够开发出完全闭环可重复利用的PI。此外，应客观评估被回收、修复PI材料的各项性能指标，以确定它们是否仍然具有支撑再次利用的特性并延长材料使用寿命。作者还提出通过调控PI预聚物的结构和性能来实现PI聚合物整体特性的提升，对于刚性聚合物（如PI）的修复，由于修复条件的苛刻和复杂性，提出了“可自修复”或“可自愈合”的适应性新概念，其目的是更准确地解释这一类刚性材料的动态特性，并向读者展示优化的处理思路和方法。本工作近期以“Rising of Dynamic Polyimide Materials: A Versatile Dielectric for Electrical and Electronic Applications”为题发表于Advanced Materials (Doi:10.1002/adma.202301185)上。第一作者为北京科技大学万宝全博士，通讯作者为北京科技大学查俊伟教授。