没有聚合物网络，我们的生活是无法想象的，聚合物网络的范围很广，从合成橡胶到生物组织。它们的性质——弹性、应变硬化和拉伸性——由化学成分、链构象和网络拓扑的卷积控制。然而，自1839年查尔斯·固特异发现橡胶硫化以来，网络的内部组织一直是一个密封的“黑匣子”。虽然许多研究显示了网络属性如何响应拓扑变化，但是目前不存在允许从其属性解码网络结构的方法。

近日，北卡罗来纳大学教堂山分校Sergei S. Sheiko提出了一种通过分析弹性体对变形的非线性响应来解码应力支撑链的DP、链柔性(库恩长度)和网络拓扑的取证方法。

文章要点

1）品质因子κ的引入，根据网络结构单元之间的应力分布，建立了由不同分子结构的链构成的自组装网络和化学网络的通用分类。

2）对于天然橡胶和PDMS网络，研究人员发现了具有交联和纠缠控制弹性的网络之间的渗流转变。将这一技术应用于具有刷状链的网络，阐明了库恩长度与刷状分子结构的关系。

3）该方法的未来发展可能使其成为表征更复杂的合成和生物网络和凝胶的一项有价值的技术，其结合了简单性和全面的解释能力，用于准确预测其结构。此外，对真实网络结构的解码对于验证未来人工智能机器在软物质设计中生成的体系结构代码至关重要。

通过比较人工智能推荐的构筑规范和合成的构筑规范，人们将能够优化合成条件，以获得最佳的力学性能。

参考文献

Dobrynin, A.V., Tian, Y., Jacobs, M. et al. Forensics of polymer networks. Nat. Mater. (2023).

DOI：10.1038/s41563-023-01663-5

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01663-5