环氧树脂、聚氨酯以及其他聚合物涂层通过形成交联网络作为物理屏障，将金属基材与腐蚀性介质（如H₂O、O₂、Cl⁻）隔离开来，在金属防护中发挥着至关重要的作用。然而，传统涂层仅依赖其初始的物理/化学屏障性能，其被动、静态设计无法动态适应环境变化。在使用过程中，这些涂层容易受到划痕和冲击等机械损伤，从而产生微裂纹，使腐蚀性物质能够迅速渗透到基材中，加速局部腐蚀。

智能涂层作为一项具有里程碑意义的研究，被《科学》杂志评为“21世纪十大材料科学进展”之一。德国马克斯·普朗克研究所进一步推动了该领域的发展，提出了“抑制剂纳米储层”策略，即将缓蚀剂封装在纳米级载体中（如介孔二氧化硅（MSN）、层状双氢氧化物（LDH）以及金属有机框架（MOFs）），实现精确、刺激响应式的释放。这些抑制剂会因局部腐蚀引起的pH值、界面电位或侵蚀性离子（如 Cl⁻）浓度变化而被触发，从而实现了有针对性地抑制腐蚀。这项技术将金属防护从单纯的“延长使用寿命”转变为“动态自我维持”。

研究表明，在涂层设计中过度关注智能自修复效果，却忽视了对屏障性能的基础研究，这是实现长期防腐的关键。二维（2D）层状材料（如氧化石墨烯（GO）和玻璃薄片）因其优异的物理屏障性能和化学稳定性而被广泛用于涂层改性，形成“曲折的路径”，延缓了腐蚀介质的渗透。然而，这些材料固有的强层间相互作用（如π-π堆积、范德华力）会导致在涂层制备过程中发生聚集，影响了均匀分散性和防腐效果。因此，精确控制二维材料的分布和取向，以实现多功能协同作用，仍是提高自修复涂层性能的关键挑战。

近期，中国矿业大学程孟团队、中国石油大学（华东）采用多功能耦合策略，成功开发了一种集腐蚀抑制、介质调节和缺陷自修复于一体的三功能环氧涂层，克服了传统涂层的局限性。