在可持续发展成为材料科学核心方向的当下，如何利用可再生、环境友好的生物质资源制备高性能功能材料，是学界面临的重要课题。液晶弹性体（LCEs）兼具液晶的分子取向有序性和弹性体的可拉伸性与耐久性，对外部刺激表现出高度的各向异性和动态响应能力，在软体机器人、自适应致动器、仿生人工肌肉和可调光子系统中展现出广阔的应用前景。然而，传统液晶弹性体的合成主要依赖石油化工来源的前驱体，这些物质具有毒性且在生态系统中难以降解，带来显著的环境风险。因此，开发可生物降解、生物来源的液晶弹性体，已成为兼顾高性能功能性与生态可持续性的关键研究方向。
针对上述挑战，南京林业大学郭家奇教授、东南大学褚光副教授合作，成功开发了一种基于纤维素的液晶弹性体材料。研究团队以羟丙基纤维素（HPC）为主要原料，通过丙烯酸（AA）的引入和盐诱导的霍夫迈斯特效应调控分子间氢键网络，制备出具有动态手性向列有序结构的液晶弹性体。该材料在机械应变作用下，其内部右手螺旋结构会发生解旋，产生肉眼可实时观察的力致变色响应，可直接可视化局部应力变化。得益于纤维素的生物相容性和生物可降解性，该弹性体在土壤中30天内可完全降解。相关论文以“Cellulose-based liquid crystal elastomer with tunable mechanochromic Response”为题，发表在Nature Communications上。
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