分子链两头带有大位阻端基且环分子能够在链上自在滑动的结构被称为轮烷。作为最典型的机械互锁结构之一，轮烷具有高构象自在度和永久空间相关，其构成依赖于超分子效果诱导的拼装进程，包含主客体相互效果，π-π堆叠，氢键，金属配位等。轮烷在分子催化和化学传感中的及其重要的效果引发了科学家们广泛的研讨。2016年诺贝尔化学奖被颁发J. Fraser Stoddart，Jean-Pierre Sauvage和Bernard L. Feringa，以赞誉他们在该范畴做出的卓越贡献。
在聚合物链中引进适量轮烷单元促进了聚轮烷的诞生。1992年至1996年，初次成功组成以环糊精(Nature1992, 356, 325; Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1992,31, 197)、葫芦脲(J. Am. Chem. Soc.1996, 118, 11333)和冠醚(Macromolecules1992, 25, 2058)为环分子的聚轮烷。然后研讨人员进一步探究了具有可移动八字形交联的滑环凝胶(Adv. Mater.2001, 13, 485)，其具有不一样于传统交联凝胶的滑环效应与弹性特色，为聚轮烷在功用资猜中的开发奠定了根底。最近十年中，聚轮烷基功用资料的开发首要依赖于滑环结构的分子活动与构象改动。环分子具有高运动活性是构筑超柔弹性体与增韧交联剂的根本逻辑(Compos. Sci. Technol.2023, 235, 109976)，一起也是聚轮烷粘合剂在电池充放电进程中习惯硅颗粒巨大体积改动的必要条件(Science2017, 357, 279)。另一方面，滑环结构的可逆构象改动完成了资料的多功用性，包含影响呼应与药物开释(J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 1584; Prog. Poly. Sci.2021, 118, 101408)。现在，凭仗其优胜的功用，聚轮烷渐渐的变多地被使用于以柔性电子为代表的智能器材中(Science2022, 375, 1411)，以促进资料的多功用集成式开展。
近期，由四川大学张新星教授团队编撰的总述文章“Polyrotaxane-Based Functional Materials Enabled by Molecular Mobility and Conformational Transition”要点介绍了近五年来聚轮烷中由高度分子滑移和可逆构象改动主导的重要机制。例如，环分子的高自在度赋予了聚合物中沿轴向的可移动交联，此滑移进程中非共价键不断解离和重构，聚轮烷产生应变诱导的构象改动和大幅应力耗散；经过外界影响条件操控环分子在轴上大振幅可逆往复运动和滑环结构构象改动，完成根据轮烷的分子络绎和功用呼应。此外，该总述亦包含了最近五年来聚轮烷基功用资料的研讨进展，例如自修正可拉伸弹性体/凝胶、影响呼应智能器材、电池电极粘合剂和医疗确诊及药物投递东西等。该总述不只可为分子滑移和构象改动对聚轮烷功用的影响供给参阅，亦可为聚轮烷基功用资料的规划、组成和使用供给见地和辅导。
张新星： 工学博士，四川大学教授，博士生导师，当选国家高层次人才特别支撑方案青年项目，“十三五”国家要点研制方案项目首席，四川省杰青，生态环境部青年优秀人才，四川省学术和技能带头人后备人选，高分子资料工程国家要点试验室固定人员。 首要是做高分子资料高功用化与功用化，绿色收回与再制作等方面的研讨工作。 掌管国家要点研制方案、国家自然科学基金（5项）、四川省杰出青年科学基金、省级科技严重专项等项目20余项，以通讯/一作身份在 Nat. Commun., Adv. Mater., Angew. Chem., Nano Lett., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Small, Adv. Sci., Chem. Mater., Mater. Horiz. 等干流学术期刊宣布SCI论文100余篇，SCI他引7000余次，曾获我国轻工业联合会科学技能进步一等奖、我国橡胶科学技能创新奖等。 兼任世界先进资料协会（IAAM）会士（Fellow），我国再生资源工业技能创新战略联盟专家委员会委员，四川省轮胎胶粉功用化与改性工程试验室主任， SusMat ， Frontiers in Chemistry , Materials ，《塑料工业》等期刊青年编委、客座修改等。
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