寧波材料所在油/水凝膠驅動器的協(xié)同熒光調控方面取得新進展
受自然界變色龍等生物的協(xié)同變色和運動行為啟發(fā)，科學家們一直在努力嘗試設計具有與生命體材料相當模量和軟濕特性的高分子水凝膠體系，去模仿生物體的變形和顏色變化的調控。然而，想要在單一刺激下實現(xiàn)水凝膠驅動器的復雜變形與智能變色能力的協(xié)同，仍然具有挑戰(zhàn)。近年來，中國科學院寧波材料技術與工程研究所智能高分子材料團隊在熒光水凝膠體系的構建及其顏色調控與仿生驅動方面取得了一系列的研究進展 （Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1704568; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 16243; Sci. China Mater.2019, 62, 831; ACS Macro Lett. 2019, 8, 937; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1905514; ACS Nano, 2021, 15, 10415; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8608；Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 3640; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202107281）。
近期，智能高分子材料團隊報道了一種具有良好的變形和變色能力的油/水凝膠驅動器，該工作采用兩步互穿的方法制備了還原氧化石墨烯（rGO）摻雜的親水性聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）水凝膠網絡和疏水性聚甲基丙烯酸月桂酯（PLMA）油凝膠網絡組成的各向異性油水凝膠驅動器。由于熒光單體N-（4-（1,2,2-三苯基乙烯基）苯基）丙烯酰胺（ATPE）和熒光配體6-丙烯酰胺吡啶甲酸（6APA）的協(xié)同作用，PLMA聚合物網絡中無論是否存在Eu3+，油水凝膠驅動器都能在熱/近紅外刺激下顯示出熒光顏色變化。這為基于高分子凝膠體系的類變色龍材料的仿生構建提供了一種新的思路。
該工作近期以題為“Biomimetic Organohydrogel Actuator with high response speed and synergistic fluorescent variation”的論文發(fā)表在Chem. Eng. J, 2021, DOI: 10.1016/j.cej.2021.132290。本研究得到了國家自然科學基金（51773215、21774138）、國家重點研發(fā)計劃項目（2018YFC0114900、2018YFB1105100）、中國博士后科學基金項目（2020M671828）、中國科學院青年創(chuàng)新促進會（2017337）、中國科學院前沿科學重點研究項目（QYZDB-SSW-SLH036）、中德人才流動計劃（M-0424）、王寬誠教育基金（GJTD-2019-13）等項目的支持。
油/水凝膠驅動器在熱刺激下實現(xiàn)可形變驅動器的顏色調控
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