Mechanically-robust and humidity-tunable self-destructive polymers enabled by hydrogen-bond nanoconfinement

作者
Hualiang Xu,Tao Yang,Yuan Lei,Xiaowei Fu,Zhimeng Liu,Shanshan Li,Liang Jiang,Jingxin Lei
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 11135-11135
标识
DOI:10.1038/s41467-025-66044-9
摘要

Conventional materials typically maintain a stable solid state under specific application conditions. However, materials that combine high mechanical strength with reversible switching states are highly desirable for advanced technologies. Here, we present hydrogen-bond nanoconfined self-destructive polymers (HNSPs) that have robust mechanics and reversible solid-fluid switching capability at 25 °C. Upon exposure to moisture, HNSPs spontaneously transition from solid to fluid, with humidity-tunable switching rates. HNSPs with weight ratios (Rm) of 1.7 is 1.69 times higher self-destructive rate than those with Rm of 2.1, and at 90% relative humidity (RH), Rm=2.0 samples exhibit an 804.27% higher self-destructive efficiency than at 60% RH. Heating can reverse the fluid back to a solid, enabling reversible, humidity-programmable behavior. Mechanistically, large ordered hydrogen-bond clusters, reduced chain entanglement, and abundant hydrophilic groups collectively facilitate switching. This work provides a simple yet versatile strategy for designing robust, switchable self-destructive polymers, broadening their potential in next-generation devices.
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