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2019-06-03
??刺激響應(yīng)材料因其動(dòng)態(tài)可控的性能引起了人們的廣泛關(guān)注，在傳感器、制動(dòng)器以及生物醫(yī)藥領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。其中多響應(yīng)性的超分子有機(jī)凝膠是該領(lǐng)域的佼佼者，它們?cè)趹?yīng)對(duì)外界刺激時(shí)，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(jī)凝膠的凝膠化作用力通常來源于非共價(jià)鍵力作用，相對(duì)于化學(xué)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(jī)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(duì)生物體有害的。對(duì)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?？梢宰鳛樗z的凝膠因子，卻很難在有機(jī)溶劑或者油相中形成穩(wěn)定的交聯(lián)點(diǎn)或者三維網(wǎng)絡(luò)，因此以線性聚合物作為凝膠因子的超分子有機(jī)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(lán)色正方體為有機(jī)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(xué)工學(xué)院于海峰課題組報(bào)道了一種新穎的制備多響應(yīng)性超分子有機(jī)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(yīng)性，而油酸是一種廣泛存在于動(dòng)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(luò)中的溶劑。制備得到的該種凝膠，能夠在光、熱以及有機(jī)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(duì)三種刺激發(fā)生響應(yīng)。該方法為制備刺激響應(yīng)性的超分子有機(jī)凝膠提供了一種新思路，也使其在光學(xué)、信息存儲(chǔ)及傳感器等方面的應(yīng)用成為可能。這項(xiàng)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(xué)工學(xué)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(xiàng)工作得到國家自然科學(xué)基金資助。
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