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2019-06-03
刺激响应材料因其动态可控的性能引起了人们的广泛关注，在传感器、制动器以及生物医药领域有诸多应用。其中多响应性的超分子有机凝胶是该领域的佼佼者，它们在应对外界刺激时，能够发生明显的相态转变而常被用作新型的智能软物质材料。超分子有机凝胶的凝胶化作用力通常来源于非共价键力作用，相对于化学交联的凝胶来说，它们具有更好的调控性。但是目前大多数的超分子有机凝胶是由小分子凝胶因子构成的，而大多数小分子的凝胶因子是对生物体有害的。对于线性聚合物（少数具有规整结构的聚合物除外）来说，它们通常可以作为水凝胶的凝胶因子，却很难在有机溶剂或者油相中形成稳定的交联点或者三维网络，因此以线性聚合物作为凝胶因子的超分子有机凝胶的研究目前仍然较为局限，并且急需一种更加简单便捷的方式来得到它们。
图中左侧蓝色正方体为有机凝胶的示意图；中间绿色条纹背底为光栅的偏光显微镜下的图片；右侧为凝胶在三种刺激下的变化
北京大学工学院于海峰课题组报道了一种新颖的制备多响应性超分子有机凝胶方法。他们通过偶氮吡啶侧链聚合物油酸自组装成功得到了液晶凝胶因子。其中偶氮吡啶衍生物具有良好的自组装性能和光响应性，而油酸是一种广泛存在于动植物体内的脂肪酸，安全无毒，且具有良好的生物相容性。值得一提的是，油酸在这里具有双重作用，不仅仅是构成凝胶因子的重要组成部分，也是填充在三维网络中的溶剂。制备得到的该种凝胶，能够在光、热以及有机银离子的刺激下发生明显的相态转变。更引人注目的是，全息光栅成功地刻录在该种超分子凝胶中，该光栅同样地可以对三种刺激发生响应。该方法为制备刺激响应性的超分子有机凝胶提供了一种新思路，也使其在光学、信息存储及传感器等方面的应用成为可能。这项研究成果于近日发表在CHEMISTRY OF MATERIALS（Supplementary Cover Art）【Chemistry of Materials, 2019, 31(9), 3388-3394 (DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00551)】。
图中的北大LOGO为超分子液晶基元
北京大学工学院博士生倪悦为论文的第一作者，于海峰研究员是论文的唯一通讯作者。这项工作得到国家自然科学基金资助。
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