青岛科技大学赵英杰课题组：单晶到单晶原位聚合构筑聚合物单晶及其光响应机械效应

本文由青岛科技大学赵英杰教授课题组发表，研究了通过单体单晶到聚合物单晶的原位光聚合构筑具有光响应机械效应的聚合物单晶。背景方面，光响应机械效应在软体机器人等领域有重要应用，但分子晶体在光致反应中常出现开裂，阻碍了结构解析和机制理解。研究目的旨在构建兼具结构可解析性与显著机械响应的单晶到单晶光聚合模型，揭示微观变化与宏观运动的内在关联。结论表明，通过调控结晶条件获得两种多晶型单体，其中一种在光照下发生二聚反应而无明显机械响应，另一种则实现单体到聚合物的单晶到单晶转化，伴随显著的光机械运动。即使在晶体破裂后，碎片仍保持单晶特性，成功解析出聚合度100%的聚合物单晶结构。荧光显微镜和结构分析显示，聚合由晶体边缘各向异性向中心推进，非对称晶格畸变和内部应变积累驱动宏观运动。该研究为固态光聚合机制提供了直接证据，并在光驱动执行器等领域展示应用前景。