光致形变偶氮聚合物是一类可将光能快速、精确、远程地转换成机械能并发生宏观形变的智能高分子，它们在人工肌肉、软体机器人及微流体器件等领域具有重要的应用前景。它们通常是具有取向偶氮基元的交联聚合物。稳定共价交联网络的存在虽然能够赋予其高机械性能与可逆光形变能力，但却使其丧失了可再加工与再塑形性能，这极大地限制了其实际应用。

目前，发展兼具可再加工与再塑形能力的光致形变偶氮聚合物已成为该领域研究的热点。人们主要通过将动态物理或化学交联结构引入偶氮聚合物体系来实现上述目标。不过对于动态共价交联体系往往需要加热到>120 ℃方能使动态共价键重排或裂解；而Ikeda等人最近发展的物理交联型光致形变主链偶氮聚氨酯则需加热至90 ℃实现3D形状重塑。由于反复加热可导致偶氮聚合物降解，因此开发可在室温进行3D形状重塑与再加工的光致形变偶氮聚合物具有重要意义。最近，张会旗课题组利用迈克尔加成聚合法制备了系列可在室温进行3D形状重塑与再加工的氢键交联型光致形变主链偶氮聚合物。不过它们能否在可消弱氢键作用的水环境中使用尚不清楚，同时如何进一步赋予它们更多功能与更高性能亦是亟需解决的问题。

近年来，具有多光响应的聚合物柔性制动器由于具有更广的应用前景亦备受关注。人们通过将光热试剂[如氧化石墨烯(GO)、GO涂层等]引入物理或化学交联偶氮聚合物薄膜内部或表面的方法，成功得到了具有紫外(UV)-近红外(NIR)双光响应性的致动器(其中UV与NIR光分别引发光化学形变与光热形变)；不过它们均无法实现室温3D形状重塑，且其光热形变均需在其有序-无序相转变温度以上进行。而能够在有序-无序相转变温度以下发生光热形变的多光响应致动器尚未见报道。

为解决上述问题，张会旗课题组将光热试剂PDA纳米粒子引入可在室温进行3D形状重塑与再加工的氢键交联型光致形变主链偶氮半结晶聚酯酰胺(PEA)薄膜中，制备了兼具UV-NIR双光响应性、室温3D形状重塑与再加工性能及光热愈合能力的多功能柔性制动器(图1)。研究表明：表面含羟基与氨基的PDA纳米粒子因能与含酰胺基的PEA链形成多重氢键而在PEA中具有良好的分散性能；PDA纳米粒子的引入同时赋予复合膜显著的光热效应与更高的力学性能和光机械性能。尤为重要的是，单轴取向PEA/PDA复合膜在空气与水中均可发生快速可逆的光化学形变。此外，该复合膜以及由其与聚酰亚胺薄膜组成的双层膜还可在远低于其Tm的温度下发生快速光热形变；研究揭示这一独特的光热形变现象源于光热导致的复合膜中聚合物链间氢键的破坏。PEA/PDA复合膜低于室温的玻璃化转变温度及其内部由氢键与结晶微区形成的动态物理交联网络的存在还使其拥有优异的室温3D形状重塑/再加工性能与光热愈合能力。

上述多功能双光响应性物理交联偶氮聚合物复合膜的制备方法简便，且具有均衡的机械性能、驱动稳定性、室温3D形状重塑与再加工性能以及光热愈合能力，因此它们可以作为在温和的室温条件下制备各种高性能柔性光驱动器的多功能平台。