为此，华南师范大学Laurens T. de Haan教授和埃因霍芬理工大学Albert P. H. J. Schenning教授合作，报道了一种由非液晶醛和胺砌块通过可逆亚胺化学构建的闭环可回收液晶聚合物网络CLLCP。亚胺形成同时构建介晶段并建立网络连接，将液晶结构设计与化学可回收性耦合，避免液晶单体预合成并提供组分选择灵活性；刚性亚胺连接段与柔性间隔基支持液晶有序和链段迁移，动态亚胺键赋予应力松弛和热再加工能力。取向CLLCP薄膜具有26%的可逆热机械驱动应变和良好循环稳定性，酸性条件下亚胺水解可拆解网络并回收四种原始分子砌块，回收组分可重建相行为、力学性能和驱动性能与原始材料相当的网络。相关论文以“A Closed-Loop-Recyclable Liquid-Crystalline Dynamic Covalent Network Soft Actuator Derived From Nonliquid-Crystalline Monomers”为题，发表在Angew上。

研究首先从分子层面设计了“原位生成介晶段”的路线：15MeDA、3EGDA与DMPDA（图1a）缩合形成含三个芳环的亚胺连接介晶段，其中长烷基间隔基促进液晶有序，低聚乙二醇间隔基增强柔性与动态性，随后用TREN交联（图1b），使亚胺键同时位于介晶段内部和网络交联点；薄膜通过一锅法席夫碱缩合制备（图1c），经回流除水、预反应、模具固化和真空干燥成膜，从源头上把液晶结构构建与可回收连接结合起来。

图1：（a）起始单体的化学结构；（b）CLLCP网络示意图；（c）CLLCP薄膜的合成路线。

在结构、热学、力学和动态行为表征中，FT-IR显示起始单体的氨基和醛基振动带消失，并出现亚胺C=N伸缩振动（图2a），证明缩合反应完成；DSC给出约33°C的玻璃化转变和约118°C的液晶—各向同性转变，DMA的tan δ结果与Tg一致（图2b、2c），拉伸测试得到40.6 ± 3.6 MPa的拉伸强度和218 ± 8%的断裂伸长率（图2d）。应力松弛测试进一步表明，90°C至120°C间特征松弛时间由17.4 s降至4.3 s（图2e），表观活化能为54.5 kJ mol⁻¹（图2f），说明动态亚胺交换可驱动热激活网络重排，为取向编程和热再加工提供基础。

图2：（a）CLLCP及其起始单体的傅里叶变换红外光谱；（b）CLLCP的差示扫描量热曲线；（c）显示储能模量和tan δ的CLLCP动态力学分析曲线；（d）三个独立CLLCP样品的拉伸应力—应变曲线（n = 3），每条曲线对应一个单独样品；（e）CLLCP在不同温度下的归一化应力松弛曲线；（f）根据Arrhenius定律得到的1000/T与特征松弛时间拟合曲线。

基于这种动态网络，CLLCP薄膜被切碎后可在130°C、120 MPa下热压约10分钟重新成膜（图3a），再加工膜仍保持与原始样品相似的应力—应变行为（图3b）；薄膜在130°C下拉伸至200%并退火后建立分子取向，偏光显微镜下呈现明暗交替织构并表现出可逆驱动应变（图3c），2D WAXD给出取向序参数0.65；薄膜在室温至120°C之间表现出可逆收缩—伸长，最大驱动应变为25.6 ± 0.8%（图3d），20次加热—冷却循环中维持约26%的驱动应变（图3e），说明该网络兼顾可再加工性与稳定热驱动。

图3：（a）将CLLCP薄膜切成小块，随后在130°C和120 MPa下热压10分钟进行再加工；（b）原始和再加工CLLCP的应力—应变曲线；（c）取向CLLCP薄膜在室温和120°C之间的可逆驱动应变，及其在45°和90°下的偏光显微镜图像；（d）取向CLLCP薄膜加热过程中温度依赖的驱动应变，符号表示平均值，误差棒表示三个独立样品（n = 3）得到的标准差；（e）CLLCP薄膜在120°C和室温之间的循环驱动性能。比例尺：1 cm。

进一步，研究利用动态亚胺键的界面水解—缩合平衡实现温和共价焊接：将取向CLLCP膜与未取向膜在少量水存在下于120°C热压复合（图4a），冷却后因两层收缩状态不同形成预弯曲，再加热时取向层收缩使弯曲逐渐展开（图4b）；两个预弯曲双层执行器还可组装为花形执行器（图4c），在热循环中可逆绽放与闭合，展示了CLLCP作为可编程软驱动器平台的集成能力。

图4：（a）使用两个CLLCP层的双层执行器设计示意图及热诱导弯曲变形机制；（b）不同温度下的CLLCP双层执行器；（c）由两个CLLCP双层薄膜制成的执行器在不同温度下的变形图像，插图显示相应的双层构型。比例尺：1 cm。

最后，研究验证了聚合物到单体的闭环回收：CLLCP薄膜在1 M HCl水溶液中室温搅拌2小时完全解聚（图5a、5b），二醛因溶解度低而沉淀，DMPDA和TREN以盐酸盐留在水相，随后通过分级重结晶、碱化、过滤和真空蒸馏回收四种单体，¹H NMR确认其结构与原始单体一致（图5d–g）；回收单体作为唯一原料连续两次重建网络，再生膜的应力—应变行为与原始材料相近（图5c），玻璃化转变、液晶转变、取向序参数和120°C驱动应变也保持相近，并在20次热循环中保持可比驱动幅度，表明液晶行为、分子取向和驱动功能可在两次化学回收循环后恢复。

图5：（a）用CLLCP演示的闭环回收方案示意图；（b）CLLCP薄膜碎片在1 M HCl水溶液中解聚及回收单体的照片；（c）原始和再生CLLCP薄膜的应力—应变曲线；原始和回收的（d）15MeDA、（e）3EGDA、（f）DMPDA和（g）TREN的¹H NMR（399 MHz，CDCl₃）谱。

综上，该工作将非液晶醛胺单体的原位介晶段构建与聚合物到单体的闭环回收耦合，使亚胺键同时兼顾液晶结构连接、网络动态可调性和化学可回收性，CLLCP因此兼顾热驱动、热再加工和原始砌块回收，并在两次回收—重建循环中保持相行为、取向、力学与驱动性能。该分子设计为可重复使用、可重构的液晶软驱动器提供了模块化框架，也为可持续液晶聚合物网络的功能再生提供了思路。