乐鱼体育是正规平台吗:浙江大学王宇平研讨员Angew：使用光开关完成滑环聚合物机械功能的可控调理

  在智能高分子资料范畴，如安在资料组成后完成对其机械功能的动态调控一直是个要害科学问题。现在已报导的办法首要是经过引进动态共价键或反响性小分子来完成，但这些战略往往受限于呼应速度慢、可逆性差等缺乏。对此，开发了一种新战略，将光呼应单元偶氮苯引进滑环聚合物体系，使用其光致异构化特性来调控大环组分的滑动空间，以此来完成对资料力学功能的动态调理（图1）。

  图1. 现在报导的聚合物网络拓扑重构战略（A-B）以及本研讨使用光控开关调控滑环聚合物机械功能示意图（C-D）。

  研讨人员规划了以偶氮苯为光敏单元、聚氨酯为骨架、伪轮烷为交联剂的滑环聚合物体系。经过调理偶氮苯单元和聚四氢呋喃的份额，组成了一系列聚合物网络PMA-SR A-C（图2）。紫外-可见光谱剖析证明，这些资料在365 nm光照20分钟后，偶氮苯单元可完成从反式到顺式的高效转化，一起伴随着显着的色彩改变。这种光呼应行为直接影响了资猜中分子滑轮的运动空间，从而改变了聚合物的力学性质。

  图2. 聚合物的组成（A）、红外（B）、耐热性（C）以及偶氮苯单元光呼应性（D）的表征。

  详细而言，经过紫外光照耀后，滑环聚合物PMA-SR B的弹性模量显着提高了93%，一起开裂伸长率从682%降至517%。与之构成鲜明对比的是，不含滑环结构的传统共价交联网络Con-B在相同条件下表现出彻底相反的力学行为。这一现象提醒了不同拓扑结构对光呼应的一起机制(图 3)：在滑环网络中，偶氮苯的顺式构型会约束大环组分的运动空间，因而导致资料表现出更强的刚性；而在共价交联网络中，顺式偶氮苯首要影响分子间的π-π堆积效果，导致两种网络表现出相反的力学功能改变趋势。

  图3. PMA-SR A-C与Con-B在光照前后的力学功能（开裂伸长率、弹性模量和耐性）展示相反改变趋势。

  经过体系的动态热机械剖析，研讨人员深化阐释了这种光控行为的微观机制（图4）。在低应力条件下，资料行为首要由网络中的氢键决议；而在高应力条件下，大环滑动开端主导资料的力学功能。这种一起的应力阈值呼应特性为规划智能阻尼资料供给了新思路。此外，循环拉伸试验进一步证明了偶氮苯单元经过光照前后位阻的改变对PMA-SR中环的滑动空间及机械功能的调控效果（图5）。

  图5. PMA-SR B具有优于Con-B的能量耗散才能，而且其能量耗散才能在光照前后与Con-B比较展示出相反的改变趋势。

  除了光机械呼应特性，PMA-SR还具有环境友好的可降解性（图6）。在温文的复原条件下（水合肼/乙醇，80 ℃），资猜中的偶氮键产生开裂并导致大环解离，使整个网络降解为可溶解的小分子。而对照网络Con-B因为共价交联节点的存在而不能彻底降解。PMA-SR这种兼具功能可调性和可降解性的两层智能特性，使其在柔性机器人等范畴展示出宽广的使用远景。

  图6. 在相同条件下（水合肼/乙醇，80 ℃），PMA-SR B可彻底降解，而Con-B不能彻底降解。

  综上，该研讨开展了经过光控拓扑重构来调控资料功能的新战略，为自适应资料的规划供给了重要参阅。该论文的榜首署名单位为浙江大学化学系，王宇平研讨员为仅有通讯作者，博士后王晓清和博士研讨生余宸娟为一起榜首作者。本研讨工作取得国家自然科学基金、浙江大学上海高级研讨院繁星科学基金、四川大学高分子资料工程国家重点试验室敞开课题以及我国博士后科学基金的支撑。

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