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本文聚焦有机小分子光响应单晶，系统阐述分子设计、晶体工程与外部刺激对光致变色、光机械、光热和光突跃行为的影响。介绍关键进展，探讨面临挑战，展望未来方向，对相关领域研究有重要参考价值。
引言
光在自然界无处不在，与其他刺激相比，它易于控制。在非接触且远程可控的条件下，光能够引发目标分子发生宏观或微观变化。光响应材料，顾名思义，是一类以光作为刺激，触发分子内或分子间化学或物理变化的材料。过去，固态光响应材料缺乏消散光化学反应产生的应力和应变所需的内在结构灵活性，因此其机械性能难以与合金或聚合物材料相媲美。而且，由于固态下分子堆积紧密，结晶性光致变色材料的开发仍然是一项重大挑战。例如，偶氮苯在高度有序的结晶固体中的光异构化通常因自由体积有限而受到限制。因此，研究人员将重点转向软物质，以开发光驱动动态响应材料，如聚合物膜、水凝胶和液晶。
在过去十年中，大量研究报道了小分子晶体展现出多种光刺激响应，这挑战了传统观念中分子晶体难以开发且功能单一的看法。具有优异光响应性能的有机晶体已广泛应用于光学波导、光开关和软致动器等技术领域 。在光响应有机小分子晶体中，光化学反应是应力诱导行为的主要驱动力。光化学反应大致可分为分子内光异构化（如顺反异构化和开环 / 闭环反应 ）和分子间环加成反应，包括 [4+4] 环加成和 [2+2] 环加成反应等。从光响应分子表现出的宏观现象来看，这些效应可分为光致变色、光致发光、光机械效应和光热效应等不同类别。
在这篇简短综述中，我们将聚焦小分子单晶的分子结构和响应机制，建立结构与性能之间的关联，并总结不同光响应行为的代表性研究成果。
光致变色和光致发光效应
在光刺激下，单一化学物种可以存在于两种不同状态，每种状态都有可区分的吸收光谱。这两种状态之间由于结构、环境或分子取向变化而导致的颜色可逆变化被称为光致变色。这类分子的着色和褪色可以分别通过紫外线和可见光照射来可逆控制。光致变色有时会伴随着光致发光现象。
结论与展望
近年来，光响应有机单晶已成为将光能转化为动态化学、光学和机械响应的通用平台。本综述强调了分子设计、晶体工程和外部刺激在调控光致变色、光机械、光热和光突跃行为方面的复杂相互作用。关键进展包括双模式光致变色 - 荧光系统的开发、二芳基乙烯衍生物用于可见光切换的合理设计等。然而，在理解光化学反应与晶格应变之间的协同动力学、提高抗疲劳性以及扩大实际应用规模方面仍存在挑战。未来的机遇在于多功能晶体设计、机器学习指导的晶体工程，以及在软机器人和自适应技术中的应用。通过跨学科方法将分子尺度的运动与宏观性能联系起来，将推动这些材料从实验室新奇事物转变为下一代光电子和光机械设备的基石组件。
