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中科大Nature Chem:光活性粘結劑構筑水凝膠可逆組裝體
納米技術 納米 2024-03-08

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刺激響應下能夠程序形貌改變的功能水凝膠是構筑具有前景的構筑柔性機器人、四維打印、生物醫藥器件、人工智能體系的材料。但是目前這些應用需要人們發展結構復雜并且具有結構可重構能力和功能訂制能力的異相結構水凝膠材料。

有鑒于此,中國科學技術大學吳思報道通過光控制金屬的聚合物(metallopolymer)粘接劑可逆的粘接水凝膠結構單元并且組裝為水凝膠。

本文要點

(1)

含有金屬的聚合物粘結劑能夠通過金屬-配體配位化學鍵和聚合物分子鏈的糾纏作用,將單獨的水凝膠結構之間緊密連接。得到的具有溫度響應結構和pH響應結構的水凝膠具有隨著外部刺激作用下控制形貌/運動變化的能力。

(2)

在光照射作用下,含金屬的聚合物粘結劑發生響應,導致水凝膠組裝體解除組裝結構。在加熱處理過程中,解除組裝的水凝膠結構能夠重新組裝形成水凝膠。這種水凝膠形貌改變和結構的重新組裝的能力和功能使得作者能夠對水凝膠組裝材料的功能進行設計。通過可逆變化的粘結劑設計的結構可變水凝膠組裝體有助于設計智能材料和柔性機器人。

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參考文獻

Liu, J., Huang, YS., Liu, Y. et al. Reconfiguring hydrogel assemblies using a photocontrolled metallopolymer adhesive for multiple customized functions. Nat. Chem. (2024)

DOI: 10.1038/s41557-024-01476-2

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01476-2

 


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