刺激响应下能够程序形貌改变的功能水凝胶是构筑具有前景的构筑柔性机器人、四维打印、生物医药器件、人工智能体系的材料。但是目前这些应用需要人们发展结构复杂并且具有结构可重构能力和功能订制能力的异相结构水凝胶材料。

有鉴于此，中国科学技术大学吴思等报道通过光控制金属的聚合物(metallopolymer)粘接剂可逆的粘接水凝胶结构单元并且组装为水凝胶。

本文要点

（1）

含有金属的聚合物粘结剂能够通过金属-配体配位化学键和聚合物分子链的纠缠作用，将单独的水凝胶结构之间紧密连接。得到的具有温度响应结构和pH响应结构的水凝胶具有随着外部刺激作用下控制形貌/运动变化的能力。

（2）

在光照射作用下，含金属的聚合物粘结剂发生响应，导致水凝胶组装体解除组装结构。在加热处理过程中，解除组装的水凝胶结构能够重新组装形成水凝胶。这种水凝胶形貌改变和结构的重新组装的能力和功能使得作者能够对水凝胶组装材料的功能进行设计。通过可逆变化的粘结剂设计的结构可变水凝胶组装体有助于设计智能材料和柔性机器人。

参考文献

Liu, J., Huang, YS., Liu, Y. et al. Reconfiguring hydrogel assemblies using a photocontrolled metallopolymer adhesive for multiple customized functions. Nat. Chem. (2024)

DOI: 10.1038/s41557-024-01476-2

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01476-2