振蕩材料（oscillating materials）可以在外界刺激下改變形狀，在醫(yī)學(xué)、智能機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。基于偶氮苯衍生物的液晶高分子薄膜是其中最常見的一類具有光響應(yīng)性的高分子材料。偶氮苯衍生物可以在紫外光照射下發(fā)生反式-順式構(gòu)象變化，在可見光或者是熱作用下發(fā)生可逆變化，從而賦予材料獨(dú)特的光響應(yīng)性能。但是目前大多數(shù)薄膜光異構(gòu)化之后，從順式變?yōu)榉词降臒岢谠ミ^程速度較慢，所需時(shí)間較長，導(dǎo)致材料的響應(yīng)性能較差，無法滿足實(shí)際需求。為了解決這一問題，來自荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的荷蘭皇家科學(xué)院院士Dirk J. Broer教授課題組和美國肯特州立大學(xué)的Robin L. B. Selinger教授課題組合作，通過對偶氮苯衍生物進(jìn)行修飾，得到了順式到反式熱弛豫過程較快的衍生物，摻雜形成的高分子薄膜可以在紫外光作用下產(chǎn)生連續(xù)、定向的宏觀爬行運(yùn)動(dòng)，并運(yùn)送各種不同的物質(zhì)，儼然一條負(fù)重前行的“毛毛蟲”。
那么這種高分子薄膜是如何爬行的呢？首先來看看作者采用了何種偶氮苯衍生物。作者根據(jù)已有的可以縮短熱弛豫時(shí)間的策略，合成了兩種偶氮苯衍生物：分子I可形成分子間氫鍵，分子II在偶氮雙鍵鄰位有一個(gè)酚羥基。隨后作者檢測了這些分子順式到反式的熱弛豫速度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)未修飾的偶氮苯衍生物A6MA弛豫最慢，常溫下大于1小時(shí)，而商用的偶氮苯衍生物DR1A弛豫最快，30 ℃時(shí)弛豫時(shí)間不到1秒，修飾后的分子I和II的弛豫速度明顯加快，且隨著溫度升高，弛豫時(shí)間呈指數(shù)縮短（下圖）。這些數(shù)據(jù)表明對偶氮苯衍生物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾確實(shí)可以加速其熱弛豫過程。
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