本文为综述论文（类型b），作者为Indra Apsite、Sahar Salehi与Leonid Ionov（通讯作者），发表于 Chemical Reviews 2022年第122卷第1349至1415页。文章系统总结智能材料在软体执行器（soft actuator）系统中的设计原则、材料体系、驱动机制、制造方法及代表性应用。
全文的核心观点是：与传统刚性执行器相比，由智能材料构成的软体执行器具有更高的柔顺性、环境适应性与可重构性，这些特性源自材料在外界刺激下发生的分子有序度或体积变化。文章首先通过对比软硬材料在模量、速度、精度、安全性与仿生程度上的差异，指出软体机器人（soft robotics）的突出价值在于接近生物组织的力学特性与在生物医学场景中的安全交互潜力。进一步，作者提出智能材料的核心分类逻辑：驱动行为主要由材料内部分子有序度变化（order change）或体积变化（volume change）主导。这一框架贯穿全文，将合成材料与天然/活性材料统一在一个可比较的理论基础上。
在合成非活性材料方面，文章围绕弹性体（elastomers）、形状记忆聚合物（shape memory polymers, SMPs）、形状记忆凝胶（shape memory gels）、双向形状记忆聚合物（bidirectional shape memory polymers）、液晶弹性体（liquid crystalline elastomers, LCEs）、半晶态铁电聚合物（semicrystalline ferroelectric polymers）以及凝胶与水凝胶（gels and hydrogels）逐一展开。弹性体被描述为基础性驱动平台，其力学行为主要由交联密度与温度决定，应力-应变关系可用橡胶弹性理论描述；静电驱动、磁驱动、气液压驱动及毛细力驱动是实现其形变的典型策略。其中，介电弹性体（dielectric elastomers）具有响应快、应变大、能量密度高等特点，可在数百伏至数千伏电压下工作，并通过结构非对称设计实现弯曲、抓取等复杂动作。
形状记忆聚合物部分指出，永久形状由化学或物理交联网络固定，临时形状则通过玻璃化转变或熔融转变加以锁定，再经加热等刺激恢复。文章引用了基于聚己内酯（polycaprolactone）和聚乳酸（polylactic acid）等材料的研究，说明软段与硬段的搭配决定转变温度与可恢复应变。三重形状记忆聚合物则依赖于两个相分离域的独立热转变。形状记忆凝胶利用可逆交联实现临时形状固定，其限速步骤在于去交联与溶剂扩散，多孔结构可显著加速该过程。
双向形状记忆聚合物被单独讨论，其核心是在无外力或重复外力作用下实现可逆形变，通常依赖半结晶区域的反复熔融与结晶。文章介绍了Westbrook、Kolesov及Dolynchuk等不同模型对结晶驱动伸长机制的解释，并引述Lendlein、Xie与Song等团队的工作，说明无负载双向驱动可通过硬段骨架生成的内应力实现。与此相近，液晶弹性体通过向列相至各向同性的相转变实现可逆收缩与伸长，光响应型LCEs则通过偶氮苯（azobenzene）的光异构化触发相变，从而在无需直接加热的条件下实现远程控制。文中列举了4D打印与墨水直写技术在高取向LCE结构制造中的应用，并指出其在高频小幅振荡与低频大幅切换之间的速率差异。
半晶态铁电聚合物以聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物为代表，其电致伸缩（electrostriction）应变通常随外电场平方变化，而压电响应则为线性。文章强调这类材料的响应速度可达毫秒至亚秒级，且无需分子链的大规模重组，因此适合快速、高频驱动。凝胶与水凝胶部分则基于Flory-Rehner理论与交联密度-溶胀度关系，说明溶剂-聚合物相互作用参数（χ）与交联点间分子量如何决定平衡溶胀比与力学模量。温度响应型聚（N-异丙基丙烯酰胺）、pH响应型羧基/氨基体系以及近红外光热填料（如氧化铁、金纳米粒、碳纳米管）是常见的响应设计策略。
除材料本身外，文章以相当篇幅讨论了结构对形状转换的影响。梁、片材等不同几何形状在相同刺激下可表现出弯曲、折叠或螺旋等模态；泊松比和局部结构非均匀性可被利用来编程复杂形变路径。周期性驱动与运动转化（locomotion）问题也被纳入，例如通过双稳态结构或多模式驱动实现行走、游泳与爬行。
在制造技术方面，综述涵盖切割、模塑、纺丝、光刻与3D打印。其中3D/4D打印被特别强调，因为它能够将空间非均匀材料组成与取向控制结合起来，实现对形状变化路径的精准编程。应用方面，文章列举了通用机器人、微型机器人、药物递送、手术、组织工程、光学器件及可折叠电子等领域。与泵驱动的软体系统相比，基于智能材料的执行器可在无外部泵或气源的情况下运行，从而显著缩小装置尺寸，支持微米尺度下的生物医学任务。
整体来看，本文的价值在于构建了一个从材料本征物理化学行为到器件级功能实现的完整知识框架。其理论贡献在于区分了分子有序度变化与体积变化两种主导机制，并将合成聚合物系统与天然/活性系统纳入统一比较；其应用价值在于为软体机器人、药物控释、微创医疗器械和可穿戴电子等方向提供了材料选择依据与结构设计指南。作者还明确指出了介电弹性体在软组织匹配性与快速响应方面的潜力，以及多响应材料在复杂环境中行为可预测性下降的问题，这些判断对后续研究具有参考意义。