形狀轉變材料可以用作驅動器,人造肌肉,傳感器等受到人們廣泛關注。其中,雙層膜材料是大家最為關注的一種材料構筑方式。其形狀轉變來源于兩側材料對外界刺激產生不同體積變化所造成的內應力。因此,想要達到大幅度的形狀轉變就需要兩側材料具有大的物理化學性質差異,但這又將造成材料界面結合強度弱,容易造成剝離。因此,如何解決此矛盾,實現性質差異大的材料的高強度結合一直困擾著大家。
近日,中國科學院理化技術研究所王樹濤研究員課題組,提出新的界面聚合方法,實現了水凝膠和油凝膠的共價連接,為這一矛盾提供了解決方案。與傳統的界面縮合聚合不同,文中報道的界面聚合是利用在油相單體和水相單體的界面處的擴散層,當聚合反應開始時,界面處發生油相單體和水相單體的共聚,形成過渡層,共價連接油凝膠和水凝膠,制備出水凝膠/油凝膠Janus膜。利用膜兩側水凝膠和油凝膠的性質差異,實現了膜的彎曲方向和彎曲程度的可控調節,并以此制備出簡易的液體泄漏報警裝置。這種新的界面聚合方法適用于多數不互溶乙烯基單體分子體系,為新型功能聚合物的設計和制備提供了新思路。
這一成果A monolithic hydro/organo macro copolymer actuator synthesized via interfacial copolymerization發表在NPG Asia Materials上,文章第一作者是中國科學院化學研究所博士研究生張飛龍(http://www.feilongzhang.icoc.me/),通訊作者是中國科學院理化技術研究所仿生智能材料與界面科學實驗室王樹濤研究員。
文章鏈接:http://www.nature.com/am/journal/v9/n5/full/am201761a.html
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