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5月15日上午,2018年度上海市科学技术奖励大会在上海展览中心友谊会堂召开,隆重表彰了为上海科技创新事业和经济社会发展作出突出贡献的科技工作者。由复旦大学材料科学系俞燕蕾教授领衔的“光响应高分子材料”项目荣获上海市科学技术奖自然科学一等奖,主要完成人包括李富友、韦嘉。
项目主要完成人合影(左起:韦嘉、俞燕蕾、李富友)
光响应高分子在智能形变材料及柔性执行器等领域显示出独特的应用前景,其多尺度结构与材料及器件宏观性能的构-效关系是核心问题。该项目在国家自然科学基金重点项目等支持下,经过十年的系统研究,在可控合成新型光响应高分子、多尺度结构调控理论及光控柔性执行器构筑新原理等方面取得了原创性成果。
上转换发光分子与长共轭液晶高分子结合构筑光致弯曲形变材料
具有多关节、多自由度的光控柔性微机器人
通过研究,俞燕蕾教授团队发展了光响应液晶高分子可控合成的新策略、多尺度结构协同作用调控的新理论,揭示了光响应高分子微观结构与宏观特异性形变之间构-效关系,成功开发了室温形变、快速响应、大驱动力的液晶高分子。科研人员还创新地提出上转换与长共轭结构结合调控材料驱动波长的方法,建立了通过上转换发光诱导光异构和分子排列变化的新原理,构筑出红光/近红外光驱动的系列液晶高分子,使其工作波长在生物学窗口,解决了传统光响应高分子因使用紫外光而导致的光损伤、光漂白的问题。在此基础上,研究团队创制了全光控制柔性执行器,揭示特殊设计及加工条件优化导向的器件构筑机制,充分发挥光驱动在微观尺度响应中非接触操控、精确定点的优势,建立了光控物质传递的新结构与新方法。
该研究为智能形变材料及柔性机器人的制备与应用提供了全新思路,推动了光响应液晶高分子化学的发展。成果发表在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等重要学术期刊上,得到了国际同行高度评价,具有重要学术价值和广阔应用前景。
俞燕蕾教授团队合影