中文摘要：

偶氮苯聚合物尤其是偶氮液晶弹性体目前已经引起科学界的广泛兴趣，利用偶氮苯化合物独特的可逆光致异构化性能，在宏观上将光能转化为动能已经取得一些成果。但越来越清楚的认识到，偶氮苯聚合物的凝聚态的结构、分子链和聚集态的取向对其光致顺反异构有着极其重要的影响。本项目利用纳米压印技术的特点设计合成偶氮液晶弹性体，同时充分利用纳米压印提供的物理空间限制以及不同纳米图案化的界面效应，详细研究偶氮液晶弹性体材料在纳米尺度下的自组装，调控和优化偶氮液晶弹性体的凝聚态取向，获得高度有序新结构。并且利用图案化的偶氮液晶弹性体在纳米尺度下光致形变制备纳米马达。项目不仅仅认识了偶氮液晶弹性体在纳米受限条件下的凝聚态取向，更为重要是对理解凝聚态的结构、聚集态的取向与其光致异构，材料性能（结构与性能）关系有重要的科学意义，也进一步为设计开发新型纳米马达提供了新的研究思路，对人工制备纳米马达的具有重要的意义。

结论摘要：

偶氮苯材料由于可以将分子的形变转变为宏观的机械运动，并且可以将光能直接转变为机械能越来越多的得到重视。众所周知偶氮苯液晶弹性体由于光诱导的有序度降低导致其宏观形变，玻璃态的偶氮苯聚酰亚胺由于线偏振光诱导偶氮苯顺反再取向导致其形变。但是无定形的偶氮苯材料由于没有微观和宏观的有序基元，一般不可能实现宏观的形变，大家都认为液晶的有序和分子的协同运动在偶氮苯材料的宏观形变中发挥重要的作用。围绕项目的研究背景，我们主要开展以下工作工作1利用纳米压印技术同时图案化和取向偶氮苯液晶弹性体。研究发现受限的偶氮苯液晶基元的长轴方向沿图案后纳米线的沟槽的长轴方向取向，而且取向度与纳米受限空间有关。另外纳米光栅在紫外的刺激下可逆膨胀收缩。而且纳米形变的程度与取向度以及受限的尺度相关，受限空间越小，液晶基元的取向度越高，形变量越大。工作2我们首次报道了采用简单的策略制备光驱动的偶氮苯形变材料，即将偶氮苯聚合物悬涂于蚕丝蛋白膜的表面构建偶氮苯-蚕丝蛋白膜。我们发现其有独特的弯曲形变性能。形变的响应速度极快（百毫秒），而且弯曲的角度可以通过控制光强以及偶氮苯-蚕丝蛋白膜的相对膜厚。并且通过简单的组合技术，复杂的程序化机械运动可以实现。工作3相比于有序体系（偶氮苯液晶弹性体利用光诱导有序-无序的相变驱动形变，偶氮苯交联体利用热诱导的有序-无序的相变驱动形变以及偶氮苯聚酰亚胺利用线偏振光的顺反异构再取向驱动形变），新型的“光热效应”驱动的，双重刺激（热驱动和光驱动)的偶氮苯形变材料被成功的提出，使用无序的偶氮苯聚合物作为热吸收剂和分子形变剂，蚕丝蛋白为放大介质。而且研究发现光热诱导的和热诱导的偶氮苯聚合物体积膨胀是无序偶氮苯材料形变的根本原因。我们提出无序偶氮苯材料可以通过“光热效应”实现宏观的形变。