聚合物（如塑料）作为一种高分子材料具有重要的应用价值。然而，如何设计与开发兼具优异力学性能、宽温域耐受性、温和加工成型性及循环再利用性的生物基聚合物，仍然面临挑战性。木质纤维素作为自然界中最丰富的天然高分子资源，来源广泛、可再生和可降解，在生物质基聚合物、生物基塑料开发方面展现出巨大优势。在前期研究工作中，团队通过调控纤维素分子的结构，构建超分子网络，利用乙醇、乙腈、丙酮等刺激方式引导分子组装行为，已制备了一系列环境友好型生物基塑料、生物基泡沫等材料。但，如何进一步采用更加清洁、安全、可控的溶剂分子刺激来实现高性能生物基聚合物的构筑，仍然存在一定挑战。

近日，我校赵大伟教授联合东北林业大学于海鹏教授，提出了一种水触发超分子网络重构策略，成功制备出一种兼具高机械强度、结构稳定性、可温和编程塑形及回收再利用的新型超分子聚合物。该研究以纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为构筑单元，借助水这一温和、绿色的触发分子，诱导聚合物内部超分子网络由舒展状态向致密交联架构转变，从而显著提升了聚合物性能。研究结果表明，聚合物在水触发后，机械拉伸强度由2.7 MPa提升至61.7 MPa，实现超过22倍的增强；同时，聚合物在低温至高温环境下依然能够保持较好的结构完整性和力学性能，表现出优异的耐候性和环境适应性。

图. 水分子刺激触发构建生物基超分子聚合物

2026年8月3日，相关研究成果以“Supramolecular polymers with water-triggered dense domains enabling mechanical robustness programmability and weather resistance”为题发表于《Nature Communications》，第一作者为产研院硕士研究生林昌宏，沈阳化工大学为论文第一通讯单位。