在现代工业中，材料保护和延长使用寿命是至关重要的问题，特别是在涉及复杂流体动力学环境和腐蚀性流体的应用中。在船舶、涡轮机、泵和管道等众多机械装置和结构中，气蚀和腐蚀是普遍存在的。这不仅会导致设备性能下降，还会增加维护成本和停机时间。因此，开发具有优异抗气蚀和防腐性能的涂层材料，已成为解决这一问题的关键途径。

作为一种新型的防护材料，聚氨酯涂层因其优异的机械性能和良好的化学稳定性而受到广泛关注。研究表明，聚氨酯涂层能有效抵抗气蚀和腐蚀，显著延长设备的使用寿命。然而，在实际应用中，聚氨酯涂层面临环境应力和机械冲击的挑战，容易出现开裂、剥落等问题，影响其防护效果。传统涂层在遭受外部冲击后往往缺乏自修复能力，导致其在恶劣环境下使用的可靠性不足。因此，迫切需要寻找新的材料和方法来提高涂层的耐久性和功能性。

自修复材料的研究是应对这些挑战的有效解决方案。自修复涂层在遭受损伤后自动恢复其性能，为工业应用提供了巨大的潜力。这一研究领域已经发展了几十年，采用了多种策略来实现自修复功能，如通过微胶囊释放修复剂来实现外部辅助的自修复，以及通过打破和重组动态键进行内在自修复。然而，对于外部辅助自修复涂层，携带修复剂的最大量存在一个固有的上限，导致其修复能力只能维持有限的次数，很难满足对涂层的长期需求。另一方面，虽然内在自修复理论上可以实现无限制修复，但所需的修复时间从几小时到几天不等，这严重影响了其保护的时效性。

二维石墨烯纳米片具有优异的光热转换性能。在外部光源的辅助下，将石墨烯引入内在自修复涂层中，可以有效地提高修复效率。然而，一个重要的问题是石墨烯在有机涂层中容易团聚，导致分散性不佳。石墨烯的均匀分散对复合材料的性能至关重要，不均匀的分散可能导致局部缺陷，影响材料的整体强度和耐久性。尽管已有许多研究将功能化石墨烯引入内在自修复涂层中以提高其自修复效率，但关于这类复合涂层在气蚀和腐蚀环境中的应用研究却相对较少。