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  具有光致異構性的偶氮苯可作為一種特殊的液晶基元。含有偶氮苯的嵌段共聚物在反式狀態下可呈現液晶態，經紫外光照射后，偶氮苯轉化為順式結構，液晶態消失。通過可見光照，又可回復到液晶態。因此，偶氮苯嵌段共聚物的膠束聚集體可通過紫外光/可見光的交替照射來觸發其可逆形變。但是，目前這類研究工作多為球形粒子或者囊泡，非球形聚合物粒子的可逆形變鮮見報道。此外，Janus（古羅馬的“雙面神”）粒子是一種在同一介觀體系中，具有兩種截然不同組成與物理（或化學）性質的一類非對稱結構材料，通常具有明確分區結構。這種非對稱納米粒子的出現為納米材料的制備、表面功能化以及納米結構的研究提供了一個新的領域。與傳統的對稱粒子不同的是，僅單個非對稱納米粒子就具有不同的化學或物理特性以及方向性。這種特殊的性質，使其在多個領域都有很大的應用價值。光控可逆形變非對稱Janus納米粒子在遠程遙控藥物傳送與緩釋、納米反應器等方面都有重要應用。

  北京航空航天大學材料科學與工程學院陳愛華副教授團隊長期從事偶氮苯液晶嵌段共聚物的相關研究工作。最近，該團隊與清華大學楊振忠教授合作，通過三維受限自組裝，得到了光觸發可逆自吞噬的Janus納米粒子（Light-Triggered Reversible Self-Engulfing of Janus Nanoparticles, ACS Macro Lett. 2018, 7, 1475-1479）。該論文的第一作者為北京航空航天大學材料科學與工程學院專業碩士研究生侯曉娟，陳愛華副教授和楊振忠教授為通訊作者。

  如圖1所示，兩親性嵌段共聚物的疏水端為側鏈含有偶氮苯液晶基元的聚甲基丙烯酸酯（PMAAz），親水端可以是PEO、P4VP、PMAA等，通過上述方法成功制備出了雪人狀Janus納米粒子（NPs）。Janus NPs 的一端為PMAAz，具有有序液晶條紋，呈近晶態。經紫外光照射，偶氮苯發生反式-順式轉變，成為無定形態，造成體積膨脹，可以吞沒另外一端，構成“自吞噬”行為。并且，這種自吞噬的粒子在可見光照下可以完全恢復到原始形貌和近晶態。

  圖2為兩組不同體積分數的嵌段共聚物在三種狀態下的TEM照片。由圖可見，當PMAAz體積分數較小時，發生變形的PMAAz部分體積膨脹程度較低，粒子由Janus轉變為花椰菜狀。隨著PMAAz體積分數的增大，膨脹的PMAAz部分無法獨立支撐，沿著PEO端坍塌，最終形成PMAAz在外部、PEO在內部的暈-核結構。經可見光照射，所有粒子又恢復為初始的Janus形貌，并且PMAAz鏈段再次形成近晶態有序排列，形成完全可逆的自吞噬行為。

  該研究工作得到了國家自然科學基金、北京市科技新星人才計劃和北航青年拔尖人才計劃的資助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.8b00750