近日，天津大學材料學院封偉教授、王玲教授團隊，受編輯部邀請在國際期刊《Chemistry - A European Journal》上發表題為“Functional Liquid Crystal Elastomers Based on Dynamic Covalent Chemistry”的重要綜述文章，系統總結了基于動態共價鍵的智能液晶彈性體最新研究進展及其在自修復材料、形狀可編程材料、可回收和重復利用材料等領域的潛在應用。
自然界中，許多生物在身體遭受外部侵害時能夠啟動特定的自修復機制，避免身體功能的喪失，典型的例子就是皮膚受傷時的自愈合功能。從材料角度來說，自修復是指某些受損傷的材料在一定條件下能夠恢復其原有結構和功能的能力，近年來，發展自修復智能材料成為世界各國科學家的研究焦點。動態共價鍵是一類能在外界條件（如熱、pH值、光和催化劑等）觸發下發生可逆“斷裂”與“重組”的共價鍵。利用動態共價鍵的“斷裂”與“重組”特性，交聯高分子網絡可以通過分子水平上的拓撲結構動態演變實現高分子材料的自修復和再加工。當我們將動態共價鍵引入到功能液晶彈性體中時，可以實現傳統液晶彈性體共價交聯網絡在外部刺激下的可逆“斷裂”與“重組”，不僅可以賦予液晶彈性體自修復和重復利用功能，還可以實現其形變模式的動態編程，進一步促進液晶彈性體在人造肌肉、智能皮膚和軟體機器人等領域的重要應用。基于此，天津大學封偉教授、王玲教授團隊系統總結了具有動態共價鍵的液晶彈性體的構筑機制、響應機理、形狀編程、自修復特性及其潛在應用研究進展。文章詳細闡述了基于不同反應機理的液晶彈性體制備方法，并系統總結了不同動態共價鍵的優缺點及其在液晶彈性體中的相關研究進展。最后，作者提出了基于動態化學鍵的智能液晶彈性體研究存在的機遇和挑戰及其未來發展方向。天津大學為本論文第一單位，論文第一作者為博士研究生Cristian Valenzuela，論文第二作者為博士研究生陳原浩，通訊作者為天津大學材料學院王玲教授和封偉教授。相關研究獲得國家自然科學基金和國家重點研發計劃等項目支持。
文章信息：Cristian Valenzuela, Yuanhao Chen, Ling Wang* and Wei Feng*. Functional Liquid Crystal Elastomers Based on Dynamic Covalent Chemistry. Chemistry - A European Journal, 2022, doi: 10.1002/chem.202201957.
全文鏈接：https://doi.org/10.1002/chem.202201957
【通訊作者簡介】
王玲，天津大學材料科學與工程學院教授，博士生導師。入選國家高層次優秀青年人才計劃和天津大學“北洋青年學者計劃”特聘教授。主要致力于軟物質智能材料、仿生智能材料和功能納米材料的設計與制備及其在變色隱身、感知驅動、4D打印、軟體機器人、能源和安全等領域的應用研究（www.wanglinglab.com）。
封偉，天津大學材料科學與工程學院教授，博士生導師。國家杰出青年基金獲得者（2014），國家“萬人計劃”科技創新領軍人才（2016）和天津市“杰出人才”。主要研究方向為功能有機碳復合材料在致密儲能和智能導熱等領域的應用及產業化技術研究。
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