随着时代的发展，现代社会对材料可循环、可降解、可再生的要求日益提高，生物可降解热塑性弹性体也成为近年来高分子材料领域的一大研究热点。但相较于传统弹性体材料，生物可降解热塑性弹性体在强度、韧性、回弹性等方面还需要进一步提升，因此，开发新的材料构筑方式和策略显得尤为关键。
李志波/马远驰教授团队最近提出了一种“存储-释放”的拉伸诱导结晶策略构筑高强、高韧、生物可降解的热塑性聚酯弹性体。团队仅使用两种半结晶性聚酯（L-聚乳酸PLLA和聚己内酯PCL）的前提下，通过将两者以交替多嵌段[(PLLAx-b-PCLy-b-PLLAx)n，简写为(Lx-Cy-Lx)n]的方式进行共价连接（图1），使得到的线形多嵌段共聚酯具有较低的静态结晶度（相当于“存储”其结晶潜力），从而有利于其在拉伸下以应变诱导结晶的形式将潜力“释放”出来，显著增加材料在大应变下的能量耗散能力。通过半结晶性软段PCL的引入，材料的弹性/塑性可由PCL的结晶度进行简便的调控。因此，通过控制多嵌段中的PLLA-PCL“周期”，该团队制备了一系列具有从热塑性弹性体到形状记忆材料，再到热塑性塑料的(Lx-Cy-Lx)n型多嵌段聚酯，部分样品兼具极高的拉伸强度、断裂伸长率和弹性回复率，超越了目前绝大多数商品化（石油基）热塑性弹性体的性能（图2）。
图1.多嵌段共聚酯(Lx-Cy-Lx)n的合成路径
图2.本工作中弹性体样品的拉伸强度(σult)、断裂伸长率(εb)、杨氏模量(E)和弹性回复率(Elastic Recovery,E.R.)与已有材料的比较。
综上，该工作以较为常见的环内酯单体（L-丙交酯和己内酯）为构筑基元，通过简单的化学合成方式制备了一系列兼具高强度、高韧性和高回弹的生物可降解热塑性材料。其中所蕴含的对半结晶嵌段结晶潜力的“存储-释放”设计，可作为解决高分子材料“刚-韧矛盾”的一种潜在途径，扩展到其他半结晶性生物可降解材料的设计中，为该类材料带来灵活多变的构筑多样性及易于调控的力学响应性。
该工作以研究论文的形式在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.(https://doi.org/10.1002/anie.202417627),论文第一作者为金沙集团1862cc高分子学院硕士研究生苗祥雨，通讯作者为金沙集团1862cc高分子学院马远驰副教授和李志波教授。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的资助。
