自指示聚合物是一類極具潛力的智能材料，其能夠對各種刺激做出反應，使其物理或化學性質發生可檢測的變化。近日，薩漢理工大學Hossein Roghani-Mamaqani、根特大學Richard Hoogenboom概述了這些材料表現出自指示的重要機制，包括聚集、相變、共價和非共價鍵斷裂、異構化、電荷轉移和能量轉移。
本文要點：
1) 聚集是自指示聚合物中的一種普遍機制，其中分子組織程度的變化導致光學或電學性質的變化。相變誘導的自指示依賴于不同相之間的轉變，如液體到固體或晶體到非晶體的轉變，導致顏色或導電性的變化。基于共價鍵斷裂的自指示聚合物在暴露于特定觸發物時經歷降解或斷裂，導致其結構或機械性能發生顯著變化。異構化是自指示聚合物中的另一關鍵機制，其中不同異構體形式之間的可逆轉化導致熒光或吸收光譜的可檢測變化。基于電荷轉移的自指示聚合物依賴于聚合物骨架內電子或空穴轉移的調節，表現為電導率或氧化還原性質的變化。能量轉移是某些自指示聚合物中的一種基本機制，其中發色團或熒光團之間的能量轉移導致發射特性的變化。
2) 此外，作者強調了自指示聚合物的各種應用。這些材料在傳感和監測應用中有著特殊的用途，它們的響應特性使它們能夠作為特定分析物、環境參數或機械應力的傳感器。自指示聚合物也被用于開發智能材料，包括刺激響應涂層、藥物遞送系統、食品傳感器、可穿戴設備和分子開關。可調特性和響應性的獨特組合使自指示聚合物在生物技術、材料科學和電子領域的未來發展前景廣闊。
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
