本网讯（化学化工学院 陈松）近日，我校化学化工学院宣俊/陈松团队设计开发出一种可见光响应型智能粘合剂，该粘合剂在初始状态下具有较弱的粘接强度，便于粘接部件的临时固定和重定位；而可见光照射时则可诱导其粘接强度大幅提升，进而实现对粘接部件的永久固定。相关工作以“Visible Light Induced Ultra-High Adhesion Enhancement by Carbene O─H and C─H Bonds Insertion”为题发表在材料科学领域TOP期刊《Advanced Functional Materials》（DOI: 10.1002/adfm.202504765）上。化学化工学院2023级硕士研究生刘梦如为论文第一作者，陈松老师和宣俊教授为论文通讯作者，安徽大学为唯一通讯单位。此外，硕士生徐丛伦、赵浩然以及本科生姜婷对该工作也做出了重要贡献。
粘合剂在我们的日常生活以及工业生产如微电子加工、汽车制造等领域都具有广泛应用，但传统粘合剂一旦固化，其本体与界面强度便无法改变，难以满足智能粘接的应用需求。如何通过粘合剂的聚合物网络设计，赋予传统粘合剂动态调控粘接强度的能力，是粘接领域的一个关键挑战。团队在前期粘合剂合成与卡宾转化反应研究的基础上（ACS Catal. 2023, 13, 11851; ACS Catal. 2022, 12, 11129; Chem. Sci. 2022, 13, 13141; CCS Chem. 2020, 2, 2764；Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2314561），设计合成了一种新型的硝基取代芳基重氮酯基丙烯酸酯单体，并通过自由基本体共聚反应制备出可见光响应型粘合剂。该重氮单体在聚合过程中可保持结构稳定，但在可见光照射下迅速活化，生成游离态卡宾中间体，进而触发本体和界面的O─H和C─H键插入反应，实现粘合剂内部和界面的原位共价交联，从而协同增强内聚力和界面粘合力。经可见光照射后，该粘合剂的粘接强度可从8.6 MPa提升至22.1 MPa，增幅达157%。而且，采用太阳光同样可触发这一增强效果，展现出体系优异的节能环保特性。该研究不仅为智能粘合剂的设计提供了创新策略，还极大拓展了粘合剂在结构粘接等高强度领域的应用前景，有望在工业生产、电子制造及生物医学等领域发挥重要作用。
图1. 粘合剂在可见光照射下生成卡宾中间体并发生原位O─H/C─H插入反应实现粘接增强