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  近日，東南大學(xué)智能材料研究院、化學(xué)化工學(xué)院李全院士團隊在基于環(huán)狀二硫化物的可逆開環(huán)聯(lián)級反應(yīng)的可調(diào)共價鍵液晶網(wǎng)絡(luò)軟體機器人研究方面取得重要進展。相關(guān)成果以“Covalent Adaptable Liquid Crystal Networks Enabled by Reversible Ring-Opening Cascades of Cyclic Disulfides”為題，在線發(fā)表在國際頂級期刊Journal of the American Chemical Society（《美國化學(xué)會志》）上。評審專家認為該工作代表著液晶網(wǎng)絡(luò)軟體機器人領(lǐng)域的突破（“represents a breakthrough in the domain of LCN soft robots”）。

  液晶致動器在人工肌肉、智能軟器件、軟機器人等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因此受到了極大的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的基于共價鍵交聯(lián)的液晶網(wǎng)絡(luò)都是不可重加工、不可重新調(diào)制以及無法回收的。通過引入動態(tài)共價鍵實現(xiàn)的可調(diào)共價鍵液晶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展賦予液晶致動器自愈特性和可逆的形狀可編程性，拓寬了它們在各種軟機器人設(shè)備中的應(yīng)用。然而，目前研究中有限的分子設(shè)計策略限制了這些材料的可回收性和材料結(jié)構(gòu)的多樣性。

  針對這些問題，該團隊首次報道了一種通過環(huán)狀二硫雜環(huán)戊烷基團的開環(huán)聚合來制備基于聚二硫化物骨架的光響應(yīng)性可調(diào)共價鍵液晶網(wǎng)絡(luò)的策略�；诙蜴I的復(fù)分解反應(yīng)，所制得的材料具有自愈性、可重塑性和可重新編程性。此外，聚合物主鏈與二硫雜環(huán)戊烷官能團之間的動態(tài)平衡使得該材料的催化解聚并被回收成單體成為可能。這可以顯著削弱傳統(tǒng)的光功能器件的減材制造方法的缺點。該工作植根于分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，為制造具有出色可編程性和可再生性的功能軟機器人提供一種經(jīng)濟和環(huán)境友好的策略。

  本文的第一作者是東南大學(xué)青年教師黃帥，李全院士和楊洪教授為該工作的共同通訊作者，東南大學(xué)為第一通訊單位。該工作得到了國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金項目的資助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c03661