自然界中生物对环境变化的反馈行为激发了研究人员开发一系列刺激响应材料，由于光具有非侵入性和可精确控制的特点，赋予了光响应液晶弹性体（LCE）独特的优势。如LCE中的螺吡喃基材料（SPBM）通过不同波长光照下发生的异构化行为，扰乱液晶分子的排列，将分子尺度的取向变化放大为形状或颜色的宏观转变。LCE中分子开关的可逆异构化行为通常只能单调重复，因为异构化分子在永久交联网络中的运动环境是不变的。因此，在LCE中实现可调的光稳态（PSS）是一个重大的挑战。

图1.动态编程锁定（PPL）策略示意图

图3.SPBM在具有动态共价网络的LCE中的异构化行为

图5.基于PPL策略实现灰度图案与时间加密图案的示意图与实物图

  综上所述，该研究提出了动态编程锁定（PPL）策略，将动态共价键引入光响应LCE。随着分子开关SPBM的可逆异构化，LCE可以在深色和无色之间自由转换。通过动态网络重构实现的形状编程可以减少体系内的自由体积，从而锁定光异构化过程。这种PPL策略也可以应用于其他类似的材料系统，为提高智能材料刺激响应行为的可控性提供了新的视角。

作者简介：

  杨槐教授北京大学材料科学与工程学院教授，教育部特聘教授，国家杰出人才项目获得者，英国皇家化学会会士(FRSC)，国家基金委创新研究群体负责人，中国新材料产业技术创新战略联盟副理事长，科技部“高端功能与智能材料”总体专家组专家。1996年-2003年先后作为日本九州大学访问研究员、日本福冈工业、科学和技术振兴财团、日本科学技术振兴事业团的研究员在日本从事研究工作；2002年获得日本九州大学博士学位。主要研究方向为固态聚合物电解质、液晶/聚合物复合材料、刺激响应液晶聚合物和智能窗口。在Nat. Commun.和Adv. Mater.等国际学术期刊上发表SCI论文330余篇；已获80余项国家发明专利授权。作为第一完成人，获2014年教育部技术发明奖一等奖、2016年教育部自然科学奖一等奖、2016和2021年国家技术发明二等奖。

  胡威副研究员北京科技大学副研究员，博士生导师。2019年获北京科技大学理学博士学位；后于北京大学材料科学与工程学院从事博士后研究工作；2022年2月进入北京科技大学新材料技术研究院从事工作。目前主要从事基于液晶聚合物、液晶与聚合物复合材料的功能化研究。主要研究方向为聚合物固态电解质、智能响应材料、蓝相液晶材料、液晶材料及液晶与聚合物复合材料等。以第一或通讯作者在Nat. Comm.、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci等国际学术杂志上发表多篇SCI论文，申请并获授权多项国家发明专利。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202500899