Chem. Soc. Rev.:智能材料中的自指示聚合物

自指示聚合物是一类极具潜力的智能材料,其能够对各种刺激做出反应,使其物理或化学性质发生可检测的变化。近日,萨汉理工大学Hossein Roghani-Mamaqani、根特大学Richard Hoogenboom概述了这些材料表现出自指示的重要机制,包括聚集、相变、共价和非共价键断裂、异构化、电荷转移和能量转移。
本文要点:
1) 聚集是自指示聚合物中的一种普遍机制,其中分子组织程度的变化导致光学或电学性质的变化。相变诱导的自指示依赖于不同相之间的转变,如液体到固体或晶体到非晶体的转变,导致颜色或导电性的变化。基于共价键断裂的自指示聚合物在暴露于特定触发物时经历降解或断裂,导致其结构或机械性能发生显著变化。异构化是自指示聚合物中的另一关键机制,其中不同异构体形式之间的可逆转化导致荧光或吸收光谱的可检测变化。基于电荷转移的自指示聚合物依赖于聚合物骨架内电子或空穴转移的调节,表现为电导率或氧化还原性质的变化。能量转移是某些自指示聚合物中的一种基本机制,其中发色团或荧光团之间的能量转移导致发射特性的变化。
2) 此外,作者强调了自指示聚合物的各种应用。这些材料在传感和监测应用中有着特殊的用途,它们的响应特性使它们能够作为特定分析物、环境参数或机械应力的传感器。自指示聚合物也被用于开发智能材料,包括刺激响应涂层、药物递送系统、食品传感器、可穿戴设备和分子开关。可调特性和响应性的独特组合使自指示聚合物在生物技术、材料科学和电子领域的未来发展前景广阔。
Mobina Bayat et.al Self-indicating polymers: a pathway to intelligent materials Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00431G
https://doi.org/10.1039/D3CS00431G
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