在自然界中，生物通過不斷訓練來適應環境變化，進而學習并掌握新的能力，這一現象為智能材料的開發提供了極具價值的思路。然而，想要在合成材料中復制這種適應性學習能力，卻面臨著巨大的挑戰。過去幾年間，液晶彈性體被視作制備軟機器人的潛在材料之一，但由于其本身是封閉系統，難以與周圍環境進行物質交換，所以此前人們并未對其訓練和學習能力展開研究。如今，受生物訓練現象的啟發，科研人員發現液晶彈性體能夠借助機械應力誘導自由基聚合的方式實現物質交換，進而實現自我增強并獲得新的功能。
近日，東南大學李全院士團隊提出了一項創新性的策略，通過將機械基團四芳基丁二腈（TASN）整合到液晶彈性體的主鏈中，成功實現了對液晶彈性體的訓練，打破了合成材料與外界環境之間物質交換的壁壘。這項研究結果表明，液晶彈性體可以通過機械應力觸發自由基的產生和誘導自由基聚合反應來實現自我增強，并獲得鏈纏結、光響應性和熒光顏色等新功能，為創造具有自主自我完善功能的先進智能軟材料提供了指導。該工作以“Force-Trainable Liquid Crystal Elastomer Enabled by Mechanophore-Induced Radical Polymerization”為題發表于Angewandte Chemie International Edition (Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202423584. )。文章第一作者是東南大學在讀博士生徐藝藝，文章通訊作者是東南大學李全院士,楊洪教授和黃帥副教授。該工作得到了江蘇省“雙創團隊”計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
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