天大封伟教授、王玲教授团队 Chem. Eur. J.综述：基于动态化学键的智能液晶弹性体

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近日，天津大学材料学院封伟教授、王玲教授团队，受编辑部邀请在国际期刊《Chemistry - A European Journal》上发表题为“Functional Liquid Crystal Elastomers Based on Dynamic Covalent Chemistry”的重要综述文章，系统总结了基于动态共价键的智能液晶弹性体最新研究进展及其在自修复材料、形状可编程材料、可回收和重复利用材料等领域的潜在应用。

自然界中，许多生物在身体遭受外部侵害时能够启动特定的自修复机制，避免身体功能的丧失，典型的例子就是皮肤受伤时的自愈合功能。从材料角度来说，自修复是指某些受损伤的材料在一定条件下能够恢复其原有结构和功能的能力，近年来，发展自修复智能材料成为世界各国科学家的研究焦点。动态共价键是一类能在外界条件（如热、pH值、光和催化剂等）触发下发生可逆“断裂”与“重组”的共价键。利用动态共价键的“断裂”与“重组”特性，交联高分子网络可以通过分子水平上的拓扑结构动态演变实现高分子材料的自修复和再加工。当我们将动态共价键引入到功能液晶弹性体中时，可以实现传统液晶弹性体共价交联网络在外部刺激下的可逆“断裂”与“重组”，不仅可以赋予液晶弹性体自修复和重复利用功能，还可以实现其形变模式的动态编程，进一步促进液晶弹性体在人造肌肉、智能皮肤和软体机器人等领域的重要应用。基于此，天津大学封伟教授、王玲教授团队系统总结了具有动态共价键的液晶弹性体的构筑机制、响应机理、形状编程、自修复特性及其潜在应用研究进展。文章详细阐述了基于不同反应机理的液晶弹性体制备方法，并系统总结了不同动态共价键的优缺点及其在液晶弹性体中的相关研究进展。最后，作者提出了基于动态化学键的智能液晶弹性体研究存在的机遇和挑战及其未来发展方向。天津大学为本论文第一单位，论文第一作者为博士研究生Cristian Valenzuela，论文第二作者为博士研究生陈原浩，通讯作者为天津大学材料学院王玲教授和封伟教授。相关研究获得国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目支持。

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.

全文链接：

https://doi.org/10.1002/chem.202201957

【通讯作者简介】

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王玲，天津大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。入选国家高层次优秀青年人才计划和天津大学“北洋青年学者计划”特聘教授。主要致力于软物质智能材料、仿生智能材料和功能纳米材料的设计与制备及其在变色隐身、感知驱动、4D打印、软体机器人、能源和安全等领域的应用研究（www.wanglinglab.com）。

封伟，天津大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。国家杰出青年基金获得者（2014），国家“万人计划”科技创新领军人才（2016）和天津市“杰出人才”。主要研究方向为功能有机碳复合材料在致密储能和智能导热等领域的应用及产业化技术研究。

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