在自然界中，生物通过不断训练来适应环境变化，进而学习并掌握新的能力，这一现象为智能材料的开发提供了极具价值的思路。然而，想要在合成材料中复制这种适应性学习能力，却面临着巨大的挑战。过去几年间，液晶弹性体被视作制备软机器人的潜在材料之一，但由于其本身是封闭系统，难以与周围环境进行物质交换，所以此前人们并未对其训练和学习能力展开研究。如今，受生物训练现象的启发，科研人员发现液晶弹性体能够借助机械应力诱导自由基聚合的方式实现物质交换，进而实现自我增强并获得新的功能。
近日，东南大学李全院士团队提出了一项创新性的策略，通过将机械基团四芳基丁二腈（TASN）整合到液晶弹性体的主链中，成功实现了对液晶弹性体的训练，打破了合成材料与外界环境之间物质交换的壁垒。这项研究结果表明，液晶弹性体可以通过机械应力触发自由基的产生和诱导自由基聚合反应来实现自我增强，并获得链缠结、光响应性和荧光颜色等新功能，为创造具有自主自我完善功能的先进智能软材料提供了指导。该工作以“Force-Trainable Liquid Crystal Elastomer Enabled by Mechanophore-Induced Radical Polymerization”为题发表于Angewandte Chemie International Edition (Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202423584. )。文章第一作者是东南大学在读博士生徐艺艺，文章通讯作者是东南大学李全院士,杨洪教授和黄帅副教授。该工作得到了江苏省“双创团队”计划、国家自然科学基金等项目的资助。
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