服务粉丝

我们一直在努力
当前位置:首页 > 财经 >

阿克伦大学郑洁教授课题组 Matter:通过宏观相分离策略实现多尺度双层水凝胶的直接制备

日期: 来源:高分子科技收集编辑:老酒高分子
点击上方“蓝字” 一键订阅

早在2013年,美国阿克伦大学郑洁教授课题组提出一锅法策略, 利用多糖类大分子的热可逆溶胶-凝胶变化,实现了经典的高强度物理-化学双网络水凝胶(PAAm//Agar)的制备。十年来,该策略已在高强/双网络水凝胶等多个领域受到广泛且持续地关注(Q. Chen, L. Zhu, C. Zhao, Q. Wang, J. Zheng*. Advanced Materials, 2013, 25(30), 4171-4176.)。

近期,他们又提出一锅法策略的全新“反向”应用:在某些组合体系中,加热诱导的宏观相分离让两个本该互穿的水溶性网络实现自发、完整地分离(最高可达99%,注:应区别于有机-水凝胶),从而一步直接构筑双层结构的水凝胶(如PDMAE/gelatin,见视频1)。


作者针对不同的单体分子的结构对最终的分层效率进行了系统探究,重点指出经典热响应性PNIPAM和部分两性离子对宏观相分离效应的失效特点,优化了自发分离的机制性理解。

在新材料的实用性方面:该策略的提出还指导并部分解决当下凝胶驱动器和有机荧光水凝胶领域的两个前沿挑战性问题。

(1)与传统的两步、多步构筑双层凝胶的方法相比,该一步法策略简单,而同一共混体系的自发分离可潜在性地直接制备超薄厚度的双层凝胶驱动器(如涂布、旋涂),进而完成超快驱动;

(2)化学交联层内DMAE的可逆亲疏水性转变特性使加热状态下分层的“疏水化”单体能直接和有机荧光交联剂(如SP)共聚交联,并在室温下整体聚合网络回到“亲水”状态,实现真正意义上无任何添加剂辅助的有机荧光水凝胶的直接制备。

不仅如此,他们还展示了宏观相分离策略定向控制两个网络的分离和互穿,从而将目前两个完全相对的领域(双层水凝胶和双网络水凝胶)有机地串联在一起。


图1. 宏观相分离诱导的双层水凝胶设计原理。
 


图2. PDMAE/Gelatin双层水凝胶的表征。
 


图3. 宏观相分离策略(一锅法)得到的有机荧光双层水凝胶作为变形变色的水下驱动器。
 


图4. 宏观相分离策略(一锅法)促进超薄双层水凝胶驱动器的构建。

该成果《Multiscale Bilayer Hydrogels Enabled by Macrophase Separation》日前在线发表于Matter,论文的通讯作者为郑洁教授,第一作者为阿克伦大学张冬博士(现已加入佐治亚理工夏幼南教授课题组从事纳米材料的可控设计及其前沿应用研究)。


全文免费访问链接:

https://authors.elsevier.com/c/1glnZ_wvImj6T2 


相关进展

阿克伦大学郑洁教授课题组 Small:热响应两性离子聚合物智能土壤

阿克伦大学郑洁和湖南工业大学汤建新团队:基于双物理交联策略提高双网络凝胶的力学性能和表面黏附性能

华南理工大学杨晓泉/万芝力团队 ACS AMI:可注射自愈合高粘附活性甘草酸水凝胶促进细菌感染伤口愈合

华南理工贾永光/施雪涛/王琳和南洋理工赵彦利《Nat. Commun.》:可聚合轮烷水凝胶3D打印的柔性传感器

高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina(或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

这里“阅读原文”,查看更多


相关阅读

  • 【天风策略】低估值资产如何获得重估?

  • 摘要核心结论:1. 这些年,A股估值定价锚的变化景气投资:长期最有效,重点在于对增长曲线位置的判断。但应用的难度在于拐点处容易线性外推预判失误,比如增速底部时过于悲观,增速顶部
  • Science:脑内“长”出电极

  • 把人与电脑在物理层面上连接起来,是科幻影视剧里的常见套路。无论是《黑客帝国》里的插入式脑机接口,还是《边缘世界》里的头戴式装置,看上去都是那么“硬核”。不知大家怎么看

热门文章

  • “复活”半年后 京东拍拍二手杀入公益事业

  • 京东拍拍二手“复活”半年后,杀入公益事业,试图让企业捐的赠品、家庭闲置品变成实实在在的“爱心”。 把“闲置品”变爱心 6月12日,“益心一益·守护梦想每一步”2018年四

最新文章

  • 你的格局,决定结局

  • 文/辰槿来源/夜听(ID:yetingfm)曾经听过这样一个故事:一颗沙粒偶然掉进了蚌壳,蚌被沙粒硌得很疼。蚌使出浑身解数,也无法将沙粒清除。无法清除,不如接纳它,成全它。从此,蚌不断分泌涎