近期，我室在《Macromolecules》上发表题为 “Adaptive Structural Regulation of Disulfide Contained Liquid Crystal Elastomers for Mild Temperature-Induced Two-Way Shape Memory Effects” 的研究论文 (Macromolecules 2025, 58, 6005−6016.)。四川大学为论文唯一署名单位，我室2022级硕士研究生尹茜为论文第一作者，石玲英教授、杨科珂教授为通讯作者，王玉忠教授为团队指导老师。
【研究背景】
液晶弹性体（LCE）兼具液晶各向异性、响应特性与橡胶弹性，是柔性驱动器的理想材料，但在温和热条件下实现无应力双向形状记忆效应（2W-SME）仍面临关键挑战。传统共价交联 LCE 合成后网络结构缺乏适应性，难以制备复杂几何构型与可重构结构；现有含二硫键 LCE 存在着色问题，且热编程温度偏高（>160℃），限制其在近室温、人体温度等温和环境下的驱动应用。开发兼具温和温度响应、可重编程与优异双向形状记忆性能的动态 LCE，对智能材料与柔性机器人领域发展至关重要。
【主要内容】
团队长期从事智能高分子材料与动态共价网络研究，本次提出分子工程策略，将动态二硫键引入主链型液晶弹性体，系统调控分子链结构与网络拓扑，成功制备具备优异无应力双向形状记忆效应的自适应材料。研究通过设计含二硫键单体、筛选链 extender 与柔性调节剂、采用两种交联策略调控网络刚性与密度，精准调控预聚物液晶 - 各向同性相转变温度至接近室温，仅需 80℃即可完成热编程。
制备的RNSD12k-NP样品在无应力条件下表现出卓越性能：50℃时驱动应变达 53.6%，形状回复率高达 99.9%；紫外响应二硫键可通过光罩光刻实现局部编程，为复杂形变驱动器制备提供可能。该材料室温拉伸断裂伸长率最高可达 1485%，玻璃化转变温度低至 - 34.9℃，相转变温度降至 40.2℃，在 0℃与 50℃循环中实现稳定可逆形变。
基于该材料构建的双层驱动器，可实现温度响应可逆弯曲，成功应用于智能窗帘、仿生章鱼触手等原型器件，展现出在柔性机器人、智能传感与自适应结构中的应用潜力。
图 1 (a)用于制备LCE的单体的分子结构（b）预聚物RSPx、RSDy和RNSDz的合成路线
图 2 LCE交联网络的示意性合成路线
该研究实现温和温度响应型 LCE 的分子设计与编程，为智能软材料开发提供新路径。该工作由国家自然科学基金、111 计划、中央高校基本科研业务费等项目经费支持。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c01057
