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  通過雜化交換反應實現多種類聚合物焊接在一個聚合物器件中集成復雜的變形結構和先進的功能，通常需要用到不同種類的聚合物（例如環氧樹脂和聚氨酯）。這在柔性機器人、仿生等應用領域具有重要意義，例如, 需要柔性的子結構提供環境適應性、較硬的子結構提供機械支持。熱固性聚合物由于其優異的力學性能和尺寸穩定性，被廣泛用于智能柔性形變結構的構筑。然而，熱固性聚合物的永久交聯結構， 造成不同材料集成時產生諸多界面問題。通過螺栓緊固等方案連接不同材料，又會導致工藝復雜。近年來基于動態共價鍵的交聯聚合物而發展的焊接方法， 為集成復雜的功能性柔性驅動器提供了新的思路，但這樣的設計大多局限在同種動態共價鍵之間的反應，無法應用于不同種類的聚合物之間。

圖2 三維仿生形變結構。藤蔓植物的a) 制備和b)形變模式。仿飛魚結構的c) 制備和d)形變模式。

  將此策略應用于液晶彈性體驅動器，可能基于不同化學合成的材料，通過多種動態共價鍵之間的雜化反應，被穩定地連接成一體，實現新穎的仿生結構和罕見的變形模式。圖2a-2b展現了模仿藤蔓花朵的三維驅動結構，模擬花、葉形態的變化。圖2c-2d展現了模擬飛魚的形變結構，實現了不同力學性質的材料的結合。經過掃描電鏡、拉伸斷裂、溶脹、應力應變測試、循環形變等表征方法，證明通過雜化交換反應可以實現不同材料間的穩定鏈接。

圖3 雜化融合實驗部分DSC結果。熔合樣品出現了新的T_g峰。

圖4 通過焊接不同的LCE實現獨特的變形模式。網狀結構的a)制作過程和b)可逆形變圖像。雙層膜的c)制備過程、變形模式和d)實物圖像。e)菊花狀結構的圖像。花瓣向下彎曲到聚硼酸酯LCE側(i, v)，卷曲到聚硫氨酯LCE側(iii)。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202202462