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含偶氮苯的纠缠聚合物具有光诱导可逆固-液转变特性，可用于可修复和可再加工的光驱动器

DOI：10.1002/adfm.201906752 期刊：Advanced Functional Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 基于液晶弹性体或网络的光驱动器是能产生光诱导运动的智能材料。但其交联网络结构导致修复和再加工困难。本研究采用非交联的高分子量偶氮苯聚合物（偶氮聚合物）缠结体系，制备出可修复、可再加工的光驱动器。通过合成一系列不同分子量的线性液晶偶氮聚合物发现：低分子量偶氮聚合物（5-53 kg mol?1）因缺乏聚合物链缠结而质地坚硬易碎，无法形成独立光驱动器；相比之下，高分子量偶氮聚合物（80-100 kg mol?1）凭借链缠结特性具有良好的加工性，可制备出柔韧可拉伸的驱动器。该光驱动器通过辐照侧偶氮聚合物的光致反式-顺式异构化实现光诱导弯曲。实验不仅证实了光诱导相变或序参数变化，更揭示了偶氮聚合物的光致固-液转变机制及其引发的形变与力学响应。因此，光致固-液转变成为光驱动器设计的新原理。此外，该光驱动器可通过溶液处理或光照实现修复与再加工。这种可修复性和可再加工性不仅延长了器件寿命，对材料循环利用至关重要，更为智能材料的制备提供了新策略。
作者： Mingsen Chen，Bingjian Yao，Michael Kappl，Senyang Liu，Jinying Yuan，Rüdiger Berger，Faai Zhang，Hans-Jürgen Butt，Yuanli Liu，Si Wu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用具有光诱导可逆固-液转变特性的缠结高分子量含偶氮苯聚合物（偶氮聚合物）开发可修复和可再加工的光致动器，为光致动和材料回收提供新机制。

研究成果

具有光诱导可逆固液转变特性的纠缠线性偶氮聚合物，可用于制备可修复和可再加工的光驱动器。这些材料展现出更优的机械性能与加工性，为设计具有长使用寿命和可循环性的智能材料提供了新策略。

研究不足

该研究聚焦于高分子量偶氮聚合物（80-100千克/摩尔）用于制造光致动器，这限制了其仅适用于具有足够聚合物链缠结的材料。偶氮苯介晶元的排列可增强光机械响应，但对光致弯曲并非必要，这表明材料制备方式可能导致性能存在差异。

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