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2019-06-03
??刺激響應材料因其動態(tài)可控的性能引起了人們的廣泛關注，在傳感器、制動器以及生物醫(yī)藥領域有諸多應用。其中多響應性的超分子有機凝膠是該領域的佼佼者，它們在應對外界刺激時，能夠發(fā)生明顯的相態(tài)轉(zhuǎn)變而常被用作新型的智能軟物質(zhì)材料。超分子有機凝膠的凝膠化作用力通常來源于非共價鍵力作用，相對于化學交聯(lián)的凝膠來說，它們具有更好的調(diào)控性。但是目前大多數(shù)的超分子有機凝膠是由小分子凝膠因子構(gòu)成的，而大多數(shù)小分子的凝膠因子是對生物體有害的。對于線性聚合物（少數(shù)具有規(guī)整結(jié)構(gòu)的聚合物除外）來說，它們通常可以作為水凝膠的凝膠因子，卻很難在有機溶劑或者油相中形成穩(wěn)定的交聯(lián)點或者三維網(wǎng)絡，因此以線性聚合物作為凝膠因子的超分子有機凝膠的研究目前仍然較為局限，并且急需一種更加簡單便捷的方式來得到它們。
圖中左側(cè)藍色正方體為有機凝膠的示意圖；中間綠色條紋背底為光柵的偏光顯微鏡下的圖片；右側(cè)為凝膠在三種刺激下的變化
北京大學工學院于海峰課題組報道了一種新穎的制備多響應性超分子有機凝膠方法。他們通過偶氮吡啶側(cè)鏈聚合物油酸自組裝成功得到了液晶凝膠因子。其中偶氮吡啶衍生物具有良好的自組裝性能和光響應性，而油酸是一種廣泛存在于動植物體內(nèi)的脂肪酸，安全無毒，且具有良好的生物相容性。值得一提的是，油酸在這里具有雙重作用，不僅僅是構(gòu)成凝膠因子的重要組成部分，也是填充在三維網(wǎng)絡中的溶劑。制備得到的該種凝膠，能夠在光、熱以及有機銀離子的刺激下發(fā)生明顯的相態(tài)轉(zhuǎn)變。更引人注目的是，全息光柵成功地刻錄在該種超分子凝膠中，該光柵同樣地可以對三種刺激發(fā)生響應。該方法為制備刺激響應性的超分子有機凝膠提供了一種新思路，也使其在光學、信息存儲及傳感器等方面的應用成為可能。這項研究成果于近日發(fā)表在CHEMISTRY OF MATERIALS（Supplementary Cover Art）【Chemistry of Materials, 2019, 31(9), 3388-3394 (DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00551)】。
圖中的北大LOGO為超分子液晶基元
北京大學工學院博士生倪悅為論文的第一作者，于海峰研究員是論文的唯一通訊作者。這項工作得到國家自然科學基金資助。
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