Intelligente adaptive Materialien, als wichtiger Bestandteil moderner Hochleistungssysteme, finden breitgefächerte Anwendung in Spitzentechnologien wie der Fertigung, Optoelektronik und bio-nano Anwendungen. Im Vergleich zu anderen Reizquellen (z. B. Temperatur, pH-Wert usw.) zeichnen sich Lichtsignale durch Sauberkeit, Erneuerbarkeit und hohe zeitliche sowie räumliche Auflösung aus. Daher haben sich die Grundlagenforschung und die technische Anwendung lichtaktivierter intelligenter adaptiver Materialien in den letzten Jahren stark entwickelt. Die topologische Struktur von Polymeren ist ein entscheidender Faktor für die Materialeigenschaften, deren dynamische Rekonstruktionsfähigkeit hat direkten Einfluss auf das Intelligenzniveau des Materials. Daher ist die lichtinduzierte topologische Rekonstruktion zu einer Schlüsselstrategie beim Aufbau lichtgesteuerter intelligenter adaptiver Materialien geworden. Diese Übersichtsarbeit fasst zunächst die Mechanismen der lichtinduzierten chemischen/physikalischen Reaktionen von in lichtempfindlichen Materialien häufig verwendeten photosensitiven Gruppen systematisch zusammen. Anschließend wird der mehrstufige Reaktionsprozess der lichtgesteuerten topologischen Strukturveränderung fokussiert: Anhand typischer Beispiele werden die Isomerisierung, Dissoziation/Neuordnung photosensitiver Gruppen auf Polymerketten-Ebene (wie z. B. Modulation der Vernetzungsdichte), Netzwerk-Ebene (z. B. dreidimensionale topologische Rekonstruktion), Netzwerk-Konnektivität (wie Kettenbruch-Degradation) und die Steuerungsmechanismen sowie das funktionelle Design in der Grenzflächenentwicklung erläutert. Abschließend werden aktuelle Engpässe wie langsame Reaktionsgeschwindigkeit, geringe Effizienz sowie schwer abbaubare Phototoxizität und Biotoxizität analysiert und Perspektiven für Anwendungen in adaptiven Beschichtungen, programmierbaren weichen Robotern etc. vorgestellt.

lichtaktive Materialien; intelligente adaptive Materialien; topologische Rekonstruktion