自然界中生物對環境變化的反饋行為激發了研究人員開發一系列刺激響應材料，由于光具有非侵入性和可精確控制的特點，賦予了光響應液晶彈性體（LCE）獨特的優勢。如LCE中的螺吡喃基材料（SPBM）通過不同波長光照下發生的異構化行為，擾亂液晶分子的排列，將分子尺度的取向變化放大為形狀或顏色的宏觀轉變。LCE中分子開關的可逆異構化行為通常只能單調重復，因為異構化分子在永久交聯網絡中的運動環境是不變的。因此，在LCE中實現可調的光穩態（PSS）是一個重大的挑戰。
圖1.動態編程鎖定（PPL）策略示意圖
圖3.SPBM在具有動態共價網絡的LCE中的異構化行為
圖5.基于PPL策略實現灰度圖案與時間加密圖案的示意圖與實物圖
綜上所述，該研究提出了動態編程鎖定（PPL）策略，將動態共價鍵引入光響應LCE。隨著分子開關SPBM的可逆異構化，LCE可以在深色和無色之間自由轉換。通過動態網絡重構實現的形狀編程可以減少體系內的自由體積，從而鎖定光異構化過程。這種PPL策略也可以應用于其他類似的材料系統，為提高智能材料刺激響應行為的可控性提供了新的視角。
作者簡介：
楊槐教授北京大學材料科學與工程學院教授，教育部特聘教授，國家杰出人才項目獲得者，英國皇家化學會會士(FRSC)，國家基金委創新研究群體負責人，中國新材料產業技術創新戰略聯盟副理事長，科技部“高端功能與智能材料”總體專家組專家。1996年-2003年先后作為日本九州大學訪問研究員、日本福岡工業、科學和技術振興財團、日本科學技術振興事業團的研究員在日本從事研究工作；2002年獲得日本九州大學博士學位。主要研究方向為固態聚合物電解質、液晶/聚合物復合材料、刺激響應液晶聚合物和智能窗口。在Nat. Commun.和Adv. Mater.等國際學術期刊上發表SCI論文330余篇；已獲80余項國家發明專利授權。作為第一完成人，獲2014年教育部技術發明獎一等獎、2016年教育部自然科學獎一等獎、2016和2021年國家技術發明二等獎。
胡威副研究員北京科技大學副研究員，博士生導師。2019年獲北京科技大學理學博士學位；后于北京大學材料科學與工程學院從事博士后研究工作；2022年2月進入北京科技大學新材料技術研究院從事工作。目前主要從事基于液晶聚合物、液晶與聚合物復合材料的功能化研究。主要研究方向為聚合物固態電解質、智能響應材料、藍相液晶材料、液晶材料及液晶與聚合物復合材料等。以第一或通訊作者在Nat. Comm.、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci等國際學術雜志上發表多篇SCI論文，申請并獲授權多項國家發明專利。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202500899
