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東南大學(xué)李全院士團(tuán)隊(duì)Angew: 基于機(jī)械基團(tuán)誘導(dǎo)自由基聚合的力可訓(xùn)練型液晶彈性體
  發(fā)布日期：2025-02-12

在自然界中，生物通過(guò)不斷訓(xùn)練來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化，進(jìn)而學(xué)習(xí)并掌握新的能力，這一現(xiàn)象為智能材料的開(kāi)發(fā)提供了極具價(jià)值的思路。然而，想要在合成材料中復(fù)制這種適應(yīng)性學(xué)習(xí)能力，卻面臨著巨大的挑戰(zhàn)。過(guò)去幾年間，液晶彈性體被視作制備軟機(jī)器人的潛在材料之一，但由于其本身是封閉系統(tǒng)，難以與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，所以此前人們并未對(duì)其訓(xùn)練和學(xué)習(xí)能力展開(kāi)研究。如今，受生物訓(xùn)練現(xiàn)象的啟發(fā)，科研人員發(fā)現(xiàn)液晶彈性體能夠借助機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)自由基聚合的方式實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自我增強(qiáng)并獲得新的功能。

近日，東南大學(xué)李全院士團(tuán)隊(duì)提出了一項(xiàng)創(chuàng)新性的策略，通過(guò)將機(jī)械基團(tuán)四芳基丁二腈（TASN）整合到液晶彈性體的主鏈中，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)液晶彈性體的訓(xùn)練，打破了合成材料與外界環(huán)境之間物質(zhì)交換的壁壘。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，液晶彈性體可以通過(guò)機(jī)械應(yīng)力觸發(fā)自由基的產(chǎn)生和誘導(dǎo)自由基聚合反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自我增強(qiáng)，并獲得鏈纏結(jié)、光響應(yīng)性和熒光顏色等新功能，為創(chuàng)造具有自主自我完善功能的先進(jìn)智能軟材料提供了指導(dǎo)。該工作以“Force-Trainable Liquid Crystal Elastomer Enabled by Mechanophore-Induced Radical Polymerization”為題發(fā)表于A(yíng)ngewandte Chemie International Edition (Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202423584. )。文章第一作者是東南大學(xué)在讀博士生徐藝藝，文章通訊作者是東南大學(xué)李全院士,楊洪教授和黃帥副教授。該工作得到了江蘇省“雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

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