正文
这类材料的设计核心在于功能纳米填料与光响应高分子的协同整合。功能纳米填料涵盖贵金属颗粒、上转换纳米颗粒、量子点及磁性颗粒等，其表面化学特性为界面设计提供基础。光响应高分子则以偶氮苯、螺吡喃等光响应基团为核心，通过光异构化或光二聚等可逆反应实现动态调控。纳米填料和光响应高分子通过共混、非共价键（如主客体相互作用）和共价键结合（如Au-S键）三种方式结合组成光响应高分子纳米复合材料，其中共混方式简便易行；共价键策略设计可控，可提升材料稳定性；而非共价键设计支持动态可逆组装，为多功能集成提供灵活方案。
2.
光响应高分子纳米复合材料的独特光控功能
不同于光响应高分子的光控功能，在纳米复合材料中，纳米填料和光化学反应可以相互调控，进而赋予材料独特的光响应动态特性。一方面，光化学反应可以调控纳米填料的特性。例如，偶氮苯、螺吡喃的光异构化和香豆素的光二聚反应可诱导纳米粒子自组装或解离，从而调控贵金属纳米粒子的表面等离子体共振特性；含偶氮苯和碳纳米管的高分子纳米复合材料可通过光控异构化切换电导率。另一方面，纳米填料本身也能反过来调控光化学反应，如上转换纳米粒子可以通过近红外光激发紫外光，拓宽光响应高分子的光响应波长范围。
3.
光响应高分子纳米复合材料的潜在应用
这类材料的动态光响应特性催生了多样化的应用场景。在纳米制造领域，具有光控固体-流体转变性质的复合材料能用于光纳米压印，为高精度加工提供新材料；复合材料的光致变色与上转换发光的特性可被用于开发多重防伪标签。在光驱动器方面，包含上转换纳米粒子与偶氮苯的液晶弹性体能在近红外光驱动下实现快速弯曲。生物医学中，复合材料能在光触发下实现药物精准释放。此外，光响应高分子纳米复合材料在智能窗、太阳能热存储、光修复材料等方面具备潜在的应用价值。
光响应高分子纳米复合材料的动态特性为智能器件的开发奠定了重要基础，但如何进一步提升材料的稳定性、拓展多功能协同效应仍是挑战。未来相关材料的研究可聚焦于：1）引入分子马达、金属配位键等新型光化学机制，开发更复杂的动态行为；2）结合3D打印、纳米压印等技术构建超材料结构，探索光与物质相互作用的新模式；3）拓展纳米填料的磁、热等特性调控，推动材料在柔性电子、机器人等领域的应用。随着设计与制造技术的进步，这类材料有望引领智能材料迈向更高维度的功能集成与动态响应。
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CCS Chemistry
。中国科学技术大学博士后梁烁丰为论文第一作者，吴思教授为论文通讯作者。
文章详情：
Photoresponsive polymer nanocomposites: dynamic materials with photo-controlled functions
Shuofeng Liang, Chenrui Yuan, Minghao Wang, Si Wu*
Cite this by DOI:
10.31635/ccschem.025.202505777
文章链接：
https://doi.org/10.31635/ccschem.025.202505777
