通过杂化交换反应实现多种类聚合物焊接在一个聚合物器件中集成复杂的变形结构和先进的功能，通常需要用到不同种类的聚合物（例如环氧树脂和聚氨酯）。这在柔性机器人、仿生等应用领域具有重要意义，例如, 需要柔性的子结构提供环境适应性、较硬的子结构提供机械支持。热固性聚合物由于其优异的力学性能和尺寸稳定性，被广泛用于智能柔性形变结构的构筑。然而，热固性聚合物的永久交联结构， 造成不同材料集成时产生诸多界面问题。通过螺栓紧固等方案连接不同材料，又会导致工艺复杂。近年来基于动态共价键的交联聚合物而发展的焊接方法， 为集成复杂的功能性柔性驱动器提供了新的思路，但这样的设计大多局限在同种动态共价键之间的反应，无法应用于不同种类的聚合物之间。

图2 三维仿生形变结构。藤蔓植物的a) 制备和b)形变模式。仿飞鱼结构的c) 制备和d)形变模式。

  将此策略应用于液晶弹性体驱动器，可能基于不同化学合成的材料，通过多种动态共价键之间的杂化反应，被稳定地连接成一体，实现新颖的仿生结构和罕见的变形模式。图2a-2b展现了模仿藤蔓花朵的三维驱动结构，模拟花、叶形态的变化。图2c-2d展现了模拟飞鱼的形变结构，实现了不同力学性质的材料的结合。经过扫描电镜、拉伸断裂、溶胀、应力应变测试、循环形变等表征方法，证明通过杂化交换反应可以实现不同材料间的稳定链接。

图3 杂化融合实验部分DSC结果。熔合样品出现了新的T_g峰。

图4 通过焊接不同的LCE实现独特的变形模式。网状结构的a)制作过程和b)可逆形变图像。双层膜的c)制备过程、变形模式和d)实物图像。e)菊花状结构的图像。花瓣向下弯曲到聚硼酸酯LCE侧(i, v)，卷曲到聚硫氨酯LCE侧(iii)。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202202462