高分子纳米材料由于高分子本身结构和性质的高度可定制化，可通过分子设计和合成对材料的性能进行编程。近日，天津大学的闫熙博副教授和天津科技大学的王帅副教授合作，设计和制备了以四唑基团为连接键将多种功能集成的不对称多功能高分子纳米平台。合成聚合物中四唑键可作为光活化燃料，其可响应单一光源（紫外或可见光），同时激活其聚合物相内进行光热转化和光催化氮气释放，在纳米材料附近创造了化学/温度梯度，以协同供能驱动光热/光催化多模式推进。高分子胶体马达的自主运动性能可通过光波长、光强和四唑基团含量进行调控。结合实验数据和理论模拟，解析了光响应高分子胶体马达的多模式协同驱动机理。其中，光热驱动热泳相较于光催化驱动扩散泳，对其自推进性能做出了主要贡献。
在该工作中，高分子官能化中常用的四唑键既可将多种官能团集成于多功能高分子纳米平台，又可作为光触发燃料储存于聚合物相中，为光响应多模式协同推进提供动力。高分子化学在定制分子结构、性质和功能方面的巨大优势可将多种能量转换方式编程于聚合物中，以增强胶体马达的性能，为光驱动胶体马达的设计和构造提供了新思路。
论文信息Tetrazole linkages as photoactivated fuels for light-regulated photothermal/photocatalytic propulsion of versatile polymer nanoplatforms
Jingjun Jin, Yun Li, Dongsheng Cao, Shuai Wang, Xibo Yan
