柔性可拉伸电子学在健康监测、人造皮肤等领域具有非常广阔的应用前景，但面临一个重要的瓶颈问题，即器件在实际使用过程中由于反复磨损或损伤，导致性能的衰减和寿命的降低。具有自修复特性的本征可拉伸半导体聚合物为解决上述问题带来了有利的契机，其种类却极其匮乏。
目前，研究者主要通过骨架工程和侧链工程两种策略制备自修复、可拉伸聚合物半导体。骨架工程通常会打断聚合物主链共轭性，不利于链内电荷传输；而侧链工程通常会引入大位阻的自修复基团，不利于链间电荷传输，从而阻碍了高性能的自修复可拉伸半导体聚合物的研制。基于此，本工作采用逐步聚合和热转化组合方法，率先提出原位连续氢键工程策略，在聚合物主链中原位引入连续氢键位点，既不破坏聚合物主链共轭性又不引入大体积的侧链，在提升自修复性能与拉伸性能的基础上，同时有利于链内和链间的电荷传输。研究表明，连续氢键单元的规则序列结构有助于形成具有高聚集度、松散多孔的大尺度纳米纤维半导体薄膜，同时改善电荷传输性能，拉伸性能和自愈性。受损器件自愈后的迁移率可恢复到初值的81%，构筑的全拉伸有机场效应晶体管在100%应变下的迁移率高达1.08 cm2 V-1 s-1，是目前报道自修复可拉伸半导体聚合物迁移率的最高数值。本工作提出的原位连续氢键工程策略为自修复、本征可拉伸半导体材料与器件的发展迈出了重要一步。
相关研究成果以“In situ continuous hydrogen-bonded engineering for intrinsically stretchable and healable high-mobility polymer semiconductors”为题发表于《Science Advances》期刊上。
图1基于“原位连续氢键工程”新策略制备自修复、本征可拉伸半导体材料与器件
北京化工大学材料科学与工程学院博士生岳好国与王颖为论文共同第一作者，北京化工大学材料科学与工程学院、有机无机复合材料国家重点实验室甄永刚教授为论文的唯一通讯作者，北京化工大学高精尖中心张磊教授，南京大学周东山教授、罗少川博士，天津大学胡文平教授为本文的共同作者。本工作得到了北京化工大学和国家自然科学基金委的大力支持。
原文连接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq0171
甄永刚教授个人简介：
北京化工大学教授，博导，国家级青年人才。2010年在中国科学院化学研究所获得博士学位，曾在东京大学从事博士后研究，2013年-2021年在中国科学院化学研究所工作，2021年加入北京化工大学。主要致力于有机/高分子光电功能材料的设计合成、晶体工程、柔性电子及其智能仿生应用研究。在Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem、Acc. Mater. Res.等期刊发表SCI文章96篇。入选2020年度中国科学院青年创新促进会优秀会员，2022年担任Chinese Chemical Letters编委。