在生物學、化學工程和理論物理學中已經對融合和裂變行為進行了廣泛的研究，來了解細胞過程，發展人工裝配體的形態學，并產生多金屬化合物。脂質/表面活性劑/有機小分子/聚合物膠束和囊泡的融合和裂變通常是通過引入鹽，表面活性劑，離子，氧化劑和還原劑或施加紫外線和可見光以改變雙層膜內部的相互作用而觸發的，以及通過溶解，諸如糖酒的添加劑，以改變囊泡的水內部與主體之間的滲透壓。

盡管在人造囊泡和納米顆粒的聚合/裂變方面取得了進展，可逆聚合和裂變仍然很難實現，這主要是由于各個組件之間的界面發生了不可逆的物理或化學變化。對可逆和可控制的融合與裂變的探索將激發刺激響應性材料的發展，這在開發動態可變形系統和具有定制化纖維亞結構的結構材料方面有可觀的前景。

浙江大學高超教授/Zheng Li和西安交大劉益倫教授在Science發表論文，提出了一種溶劑觸發的形貌調控策略來實現材料可逆的聚合和裂變。氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)纖維被選為模型，因為氧化石墨烯纖維具有二維拓撲結構、豐富的化學成分、超柔韌性和自粘接能力。

濕法紡絲的氧化石墨烯纖維膨脹后在最外層具有一個外殼，它限制了內部氧化石墨烯薄片的運動，并顯示出溶劑引發的大體積變化和彈性變形能力。在水和極性有機溶劑的刺激下，纖維外殼的拓撲結構通過溶脹和去溶脹過程在皺紋狀、管狀、分散狀和圓柱狀之間可逆地轉化，從而導致瞬態纖維界面，導致隨機數量的纖維進行聚合和裂變(圖1)。在每個循環中，裂變后氧化石墨烯纖維的數量、尺寸、組成、結構和性能都得到恢復，表現出聚合和裂變的精確可逆性。

氧化石墨烯纖維殼層由溶劑蒸發和滲透引起的動態幾何變形是實現可逆聚變-裂變循環的關鍵。此外，如果在聚合物、玻璃、金屬或絲綢制成的纖維上涂上一微米大小的氧化石墨烯層，就能獲得這些能力。

Rodolfo Cruz-Silva和 Ana Laura Elías在這篇文章的評論中提到，基于GO的低能耗，刺激性組裝是一個有吸引力的領域，在許多可能的應用中，可逆性是關鍵。紡織品和高性能絲纖維是該技術的直接應用。纖維的潛在用途可能在于控制釋放和捕獲異物（例如顆粒和有機化合物）。這就需要對單個GO片及其納米級組裝在聚合和裂變循環中所起的作用有一個基本的了解。盡管生物纖維組件顯示出更高的復雜性并涉及多個組件，但GO纖維的可逆組件模仿了自然界，并具有使領域向前發展的令人振奮的潛力。特別是，應積極追求具有自修復，自感應和自供能功能的基于GO光纖的體系結構，以最終將GO纖維投入實際應用。

圖1. 氧化石墨烯纖維的可逆聚合和裂變

圖2. 原位熒光觀察和非原位聚合/裂變過程的EDS分析

圖3. 可逆聚合與裂變的動態變形機制

圖4. 可逆聚散帶來了可控的轉化