Materiais inteligentes adaptativos, como parte importante dos sistemas modernos de materiais avançados, são amplamente aplicados em campos de ponta, como manufatura, optoeletrônica e aplicações bionanotecnológicas. Em comparação com outras fontes de estímulo (como temperatura, pH etc.), os sinais ópticos possuem vantagens de serem limpos, renováveis e de alta resolução espaço-temporal, razão pela qual a pesquisa básica e as aplicações tecnológicas de materiais inteligentes adaptativos baseados em resposta à luz têm se desenvolvido significativamente nos últimos anos. A estrutura topológica do polímero, como fator determinante das propriedades do material, afeta diretamente o nível de inteligência do material devido à sua capacidade de reconstrução dinâmica; portanto, a reconstrução topológica induzida por luz tornou-se uma estratégia central para a construção de materiais inteligentes adaptativos responsivos à luz. Esta revisão sistematicamente aborda os mecanismos das reações químicas/físicas induzidas pela luz de grupos fotoativos comumente usados em materiais sensíveis à luz, focando nos processos de resposta multinível da transformação topológica controlada pela luz: por meio da análise de casos típicos, esclarece os comportamentos de isomerização, dissociação/reagrupamento dos grupos fotoativos nos níveis de segmento polimérico (como controle da densidade de reticulação), rede (como reconstrução topológica 3D), conectividade da rede (como quebra/degradação de cadeia) e os mecanismos de controle e design funcional nas engenharias de interface. Por fim, analisa os gargalos atuais, como baixa velocidade de resposta, baixa eficiência, fototoxicidade e biotoxicidade difíceis de eliminar, e prevê perspectivas de aplicação em revestimentos adaptativos, robôs macios programáveis, entre outros.
关键词
materiais responsivos à luz; materiais inteligentes adaptativos; reconstrução topológica