我团队博士研究生吴磊等在陈威教授指导下于Analytical Chemistry期刊发表了题为“Strain-Induced Accelerated Chain Dynamics in Cross-Linked Natural Rubber under Active Deformation: An in-situ Nuclear Magnetic Resonance Study”的研究论文。该工作聚焦天然橡胶在单轴拉伸过程中的非线性力学行为，系统解析了天然橡胶网络中不同网络组分对力学响应的贡献机制，从分子尺度深化了对天然橡胶形变机理的理解。
在这篇文章中，作者利用原位拉伸仪和时域核磁共振（TD-NMR）相结合的方法原位获取了应力应变曲线与形变过程中不同组分的链动力学的演化。除了观察到形变过程中在 I 区（𝜆mac< 2.1）和 III 区（𝜆mac> 3.5）应变诱导的链动力学受限外，当拉伸比在 2.1< 𝜆mac< 3.5范围内时，还观察到异常的应变诱导的半限制链的加速链动力学。该应变范围与拉伸模量几乎不变的应变范围高度吻合。同时，变温拉伸 NMR 测量进一步表明，这些转折点（𝜆mac= 2.1 和 3.5）几乎与拉伸温度（35- 85 °C）无关。基于上述发现，作者提出了一个应变诱导的非均匀网络变形模型：低交联区域的网络链在中等拉伸比为 2.1< 𝜆mac< 3.5 时开始松弛，而高交联区域的网络链在此区间则继续充当受力单元。
该项工作得到了国家自然科学基金优秀青年基金（52422302，高分子薄膜加工物理），安徽省自然科学基金（2308085UM02，高耐候偏光片制造原理及加工关键技术研究；2408055UM001，偏光片用高性能压敏胶制备技术研究）的支持。
Lei Wu, Yuqi Xiong, Chengyan Li, Xiaojie Chen, Wei Chen*.Strain-Induced Accelerated Chain Dynamics in Cross-Linked Natural Rubber under Active Deformation: An in-situ Nuclear Magnetic Resonance Study [J]. Analytical Chemistry, 2025.
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c01483