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工學院于海峰課題組在液晶與高分子復合材料領域取得進展:新型的多響應性超分子液晶凝膠的制備及應用

2019-05-21

我叫mt4星方砖怎么升5星 www.ojkxa.icu 刺激響應材料因其動態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,能夠發生明顯的相態轉變而常被用作新型的智能軟物質材料。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,相對于化學交聯的凝膠來說,它們具有更好的調控性。但是目前大多數的超分子有機凝膠是由小分子凝膠因子構成的,而大多數的小分子的凝膠因子是對生物體有害的。對于線性聚合物(少數具有規整結構的聚合物除外)來說,它們通??梢宰魑旱哪閡蜃?,卻很難在有機溶劑或者油相中形成穩定的交聯點或者三維網絡,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導了一種新穎的制備多響應性超分子有機凝膠的方法,他們通過偶氮吡啶側鏈聚合物油酸自組裝成功地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,不僅僅是構成凝膠因子的重要組成部分,也是填充在三維網絡中的溶劑。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生明顯的相態轉變。更引人注目的是,全息光柵成功地刻錄在了該種超分子凝膠中,該光柵同樣地可以對三種刺激發生響應。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。該研究成果于近日發表在《CHEMISTRY OF MATERIALS》上(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

論文的第一作者為北京大學在讀博士生倪悅,于海峰研究員是論文的唯一通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金的資助。
 
 

論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b00551