在筆者小時候，總能碰到江湖人稱“別人家孩子”的小伙伴，他們多才多藝，學習好，體育棒，寫得一手好字，彈得一曲好琴，甚至把的一手好妹，總之，就是干啥啥能。

    而干啥啥能的特點，不止他們有，有一種聚合物也有這樣的特點，俗稱“多功能聚合物”。

    最近，清華大學化學系危巖與吉巖領導的研究小組則將多功能聚合物發揮到了極致，他們設計出了一種智能響應性高分子材料，竟然有著六種（熱、電、光、pH、金屬離子與氧化還原劑）響應模式，而以往將三種響應性集合起來就已經是難上加難了，同時它兼具自修復、智能響應、形狀記憶等多種功能，堪稱“多功能材料之王”。

    響應功能大雜燴

    與以往多功能聚合物難于上青天般的制備截然不同的是，這種材料的制備非常簡單，并且其單體中有著一種不尋常的配方——三聚苯胺（英文縮寫為ACAT）。

    ▲圖a為材料的合成，圖c為一定條件下，材料里存在的動態酯交換過程

    他們以雙酚A二縮水甘油醚、辛二酸為單體制備了聚酯的交聯體，利用的化學反應為環氧基團與羧酸基團反應成酯，并生成新的羥基，酯交換催化劑TBD的存在使其成為一種酯鍵為主體的vitrimer，vitrimer是目前一種新興的材料，它是利用交換反應在斷掉舊鍵的時候形成新鍵，結合了熱塑性材料與熱固性材料的優點，并且不破壞材料整體的交聯密度。

    神奇添加劑

    研究者加入了一種在常規研究中比較少見的添加劑，三聚苯胺，而三聚苯胺的加入，在化學上起到交聯的作用，在性能上賦予其多種性質。

    比如：

    三聚苯胺上的氨基可以與多種金屬發生配位作用，因此它可以作為金屬離子吸附劑，此為金屬離子響應性。

    身為一種vitrimer。具有著熱響應重塑的特點，此為熱響應性。

    ▲圖a：在不同溫度下的變形重塑實驗，證實其具有常規vitrimer的性質。

    低聚苯胺具有光熱轉變的性質，因此可以將光作為熱的來源，此為光響應性。并且可以利用光來作為材料的修復刺激源。

    ▲材料表面劃痕經過光照修復前后的對比圖

    低聚苯胺還具有可逆地被質子化的性質，也就是具有pH響應的性質。表現為對其他幾種響應性有影響。

    ▲圖d：可逆地質子化/去質子化。圖e：通過酸堿環境可以控制其尺寸，展現出了可逆的尺寸記憶效應。

    帶有低聚苯胺的材料有著氧化還原試劑響應性，以及電氧化還原性。

    ▲對氧化還原試劑以及電壓的響應

    研究者還展示出了多種可以應用到這些響應性能的場景。

    該研究的最大意義在于，通過簡單的制備即可得到具有多種功能的聚合物，并且價格低廉，容易量產，對于多功能材料的開發有著重要的啟示作用。