智能高分子的光响应机理？智能高分材料主要研究内容

光响应型高分子材料是一类吸收光能后，分子内或分子间发生物理变化和化学变化的功能高分子材料。随着分子结构或形态的转变，材料的宏观性质如颜色、形状、折射率等发生变化。光能具有瞬时性、远程可控性等优异的特性，是一种环保性能源，通过一定的设计，光响应型高分子材料可以产生光致形变或具有形状记忆的功能。这类材料在光的刺激下会发生几何尺寸的变化，在尺寸变化的过程中材料产生一定的宏观运动，即产生了机械能。机械能可以被直接利用，同时推动了各种自动装置以及器件制备行业的发展，因此光响应型高分子材料及其器件的开发和应用成为最近各国科学家的研究热点。

智能高分子的光响应机理有以下三种：​（a）将遇光能够分解的感光性化合物添加到高分子材料中，在光的刺激作用下，材料内部将产生大量离子，引起凝胶内部渗透压的突变，溶剂由外向内扩散，促使高分子发生体积相转变，产生光敏效应；​（b）在温敏型高分子中加入感光性化合物，当高分子吸收一定能量的光子之后，感光化合物将光能转化为热能，使得高分子内部局部温度升高，当温度升高到高分子的相转变温度时，高分子就会溶胀或收缩，发生体积相转变；​（c）在高分子主链或侧链引入感光基团，这些感光基团吸收了一定能量的光子之后，就会引起某些电子从基态向激发态的跃迁。此时，处于高能激发态的分子会通过分子内部或分子间的能量转移而发生异构化作用，引起分子构型的变化。例如，偶氮苯及其衍生物在紫外光照射下其分子结构会发生顺-反异构的变化，由“V”字形的反式异构体转变成棒状的顺式异构体，不仅分子尺寸发生大的变化，同时也改变了大分子链间距离，从而导致相转变的发生。Mamada等将光敏性分子与NIPAM共聚制得光敏感性凝胶，以温度为函数测定其平衡溶胀度，在无紫外光照射情况下，随温度增加，在30 ℃处凝胶体积发生突跃的连续性变化；当用紫外光照射时，在温度升高至32.6 ℃时，凝胶发生突跃的非连续性体积相转变，凝胶的平衡溶胀度突然降低大约10倍，温度继续升高时凝胶平衡溶胀度没有明显的变化。当温度固定在32 ℃时，该凝胶在紫外光照射下溶胀，无紫外光照射时收缩，且该溶胀-收缩过程是非连续性的。

目前智能高分材料主要研究内容包括：​（a）形状记忆聚合物；​（b）智能型凝胶；​（c）高分子薄膜；​（d）智能药物释放体系；​（e）智能织物；​（f）聚合物电流变流体（由高介电常数的聚合物颗粒悬浮在低介电常数的液体中构成，可有效解决无机电流变液的沉降和材料对器件的磨损等问题）​。