介绍了具有优异力学性能，同时具有损伤传感和自我修复能力的聚合物的研究进展。以铜催化叠氮化物−炔环加成(CuAAc)为基础的三齿配体2，6-双(1，2，3-三唑-4-基)吡啶(BTP)和共价机械基团螺吡喃(SP)连接到聚合物主链上制备配体大分子。金属超分子膜与过渡金属盐或镧系金属盐配位后，自发形成软/硬相分离的金属超分子膜。由此产生的材料显示出罕见的强、韧和弹性机械性能的组合，并且能够通过改变光学属性来感知损伤。含Zn~(2+)材料在溶剂存在下可自愈合，完全恢复其力学性能。特别地，证明了共价SP机械团与非共价金属−配体相互作用及其硬相的相互作用。

我们已经展示了超分子相互作用和共价机械团的组合以及聚合物主干的仿生设计，以创造出具有卓越机械性能、自我修复性能和应力传感能力的罕见组合的材料。极限强度、断裂应变和材料韧性的显著提高可以归因于金属超分子相互作用，这种相互作用可以形成分子间的交联、分子内的环和相分离的结构。与温度相关和与应变无关的SAXS表明，刚性具有很好的热稳定性，但容易受到机械力的影响。金属超分子薄膜表现出应力敏感特性，这是由SP机械团的机械变色性决定的。金属：BTP络合物和硬质相对机械刺激比SP更敏感。此外，金属：BTP络合物的动力学对金属超分子膜的自愈行为起着至关重要的作用。我们在这项工作中开发机械响应性健康金属超分子聚合物的策略可以极大地帮助先进材料的设计和开发，这些材料结合了强大的、韧性的和弹性的机械性能，以及自愈合和多重机械响应能力，这对基础研究和工业应用都非常重要。

螺吡喃基材料(SPBMs)可以对光、热、力或pH的刺激做出响应，这些刺激已经被用作许多智能材料的触发器。在这里，我们合成了一种含有介晶基团的可交联SPBM，它呈古色，无光致发光，以螺环(SP)形式存在，但呈深色，具有光致发光，以多花菁(MC)形式存在。此外，该形式在不同化学环境中的动态相互转化行为也是不同的。含有通过可见光交联的SPBMs的液晶聚合物(LCP)具有可光切换的玻璃化转变温度(Tg)，并保持了可切换的性质；然而，通过紫外光交联的SPBMs将被锁定在MC状态，因为分子运动在低于LCPs给定Tg的室温下冻结。因此，基于可调谐Tg的可编程变色和光致发光可以被赋予由SPBMs制备的功能材料。

我们成功地制备了一种具有颜色、光致发光和介晶性三重可切换效应的可交联螺吡喃类分子，其螺环和花菁在不同条件下的相互转化行为有明显的差异。基于这些特性，由这类功能分子制备的材料有可能被赋予可编程的颜色、荧光、电导率、极性、玻璃化温度、润湿性等可编程的刺激响应行为，具有许多潜在的应用前景。此外，偶氮苯和苯乙烯等衍生物也可以达到类似的功能，但它们在异构化后通常会通过扰乱分子秩序来降低而不是增加基质的玻璃化转变温度(Tg)。因此，这项工作提供了一种有效的方法来将分子排列从少有序态转变为多有序态，以增加基质的Tg，这通常比从多有序态到无序态的过程要困难。用SPBMs代替偶氮苯、苯乙烯等衍生物来获得已报道的功能性液晶弹性体将是很有意义的。

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