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 作為高度組織的組裝體，超分子聚合物在化學，生物和材料科學領域都是非常重要的研究內容。其豐富的功能可以被應用于構筑傳感器，電子設備以及生物醫藥材料中。超分子聚合物往往會形成各種凝膠。目前對于超分子聚合物的研究主要集中在其刺激響應的性質上，例如通過外界刺激，比如光，超聲，化學刺激等控制單體的聚合及解聚合，從而發展刺激響應性及適應性材料。在這些刺激信號中，由于光是一種非侵入性的刺激方式，而且具有較高的時空分辨率，因此受到該領域的重視，成為最有潛力的外界刺激方式。最常用的一種利用光來調控超分子體系的方式是通過分子的光異構化來進行。最近有關超分子組裝的大多數研究都集中在光調節聚集體的形成和解構的響應特性上，例如溶膠-凝膠轉換，體積，形貌的轉變等。在光響應的超分子聚合物中，往往都是通過光刺激及隨后光異構化片段的熱馳豫過程來實現聚合的可逆性，很少有報道完全使用光來調控超分子聚合物的形成和解聚，以及相應材料的宏觀性質的變化。

為此，諾貝爾獎獲得者，荷蘭格羅寧根大學Ben L. Feringa教授團隊使用帶有兩個脲片段的光響應的剛性苯乙烯分子作為單體，通過不同波長的光照使其發生順反異構化，從而通過光可逆的調控單體的聚合及解聚，最后實現了完全使用光調控的可進行溶膠-凝膠轉變的材料。該結構以題為“From Photoinduced Supramolecular Polymerization to Responsive Organogels”發表在《JACS》上。

文章亮點：

1. 使用剛性雙脲苯乙烯單體，由于具有較高的光穩態，因此與傳統的光異構化材料相比不容易發生熱馳豫從而使聚合物自發解體。通過實驗發現，該單體在使用365 nm波長的光照射15分鐘后，光穩態為cis:trans = 33:67,使用385 nm波長的光照射后，光穩態為cis:tran ≥ 99:1；

2. 單體分子在處于順式時脲片段僅產生分子內氫鍵，光照轉變為反式后，可產生分子間氫鍵，從而產生超分子聚合物；

3. 溶劑適用范圍廣，形成凝膠能力強。在甲苯溶液中，其臨界聚合濃度為1.3 mg/ml，在四氫呋喃中為3.0 mg/ml。可以被歸類為“超級凝膠劑”；

4. 具有原位形成凝膠以及凝膠-溶膠轉變能力。使用385 nm光照，單體在10分鐘之內即可形成凝膠纖維，使用365 nm光照30分鐘，凝膠即可可逆地轉變為溶膠。

圖1. 超分子聚合物的可逆光轉變