诺贝尔物理学得主de Gennes于1991年提出以罗马神Janus命名不对称粒子，由两种（或多种）不同材料组成，具有多组分复合、多功能分区集成和方向性作用等特性，在界面调控、仿酶、纳米机器、超材料和功能器件等方面具有重要意义。

  杨振忠教授受Macromolecules主编邀请撰写Perspective，题目：Polymer-Derived Janus Particles at Multiple Length Scales。结合团队二十年来在该领域的工作积累，以多尺度角度，系统总结了聚合物基复合Janus粒子制备典型方法最新进展：1）乳液聚合相分离可用来规模制备特征尺寸为0.1-1微米量级Janus粒子，杨振忠团队首次提出了严格意义的Janus亚微米复合颗粒的规模制备新方法，为其生产和实际应用奠定了基础；2）利用嵌段共聚物超结构解组装，可将Janus颗粒尺寸降至10-100 nm量级；3）高分子单链分子内交联，为制备1-10 nm量级的 Janus颗粒提供了普适方法，单链纳米颗粒的微结构可控，可通过原位负载衍生功能物质。为了解决传统方法中单链颗粒在极稀溶液中发生而无法规模制备的瓶颈问题，杨振忠团队率先提出了静电介导的聚合物分子内交联方法，为规模制备单链纳米颗粒及复合功能体系奠定了基础，其组成、微结构可控。提出了空间位阻约束的单链键接功能胶体方法，为规模制备单链-胶体复合体系奠定了基础。Perspective对Janus颗粒的未来发展进行了展望：

  精准构筑. 制备具有精细微结构的Janus颗粒具有重要意义，尤其是亚10纳米尺度Janus复合功能颗粒。杨振忠等指出两个重要方向值得关注：1）是否可以通过从单体聚合直接得到单链纳米颗粒和复合体系，其拓扑结构（链与胶体连接顺序及空间分布）可控？通过单活性中心聚合多价单体实现高浓度的分子内环化仍然面临挑战。2）是否可通过聚合物单链和胶体作为基本单元构建更加精细微结构？需要开发有效制备方法，精确调控不同聚合物单链在给定功能胶体上的接枝数目和空间位置。

  功能集成. 未来的Janus纳米颗粒将用作小型化设备和纳米机器人可能性。复杂结构和功能集成对Janus纳米颗粒的设计提出了巨大挑战，需要化学、物理、材料、电子和生物医学领域的多学科合作推动该领域的全面发展。

  规模合成. 目前，杨振忠团队在前期的乳液聚合联合功能物质复合研究基础上，率先（目前唯一）实现亚微米级Janus功能颗粒的规模生产，在功能复合材料和环保、能源等领域具有重要应用价值（如乳化体系的深度高效处理）。静电介导的单链分子内交联和空间位阻约束的单链键接等基本方法为亚10纳米Janus纳米粒子规模制备提供了保证。杨振忠等进一步提出基于“3H” 规则的合成策略（高固含量、高单体转化率和高反应速率），以期通过多价单体的顺序活性聚合规模制备具有组成和序列可调的Janus聚合物链-胶体杂化体系。

  首先介绍了SCNPs的制备方法，对其形貌特征，包括环状聚合物、螺旋状及多组分SCNPs进行了总结。通过将单链聚合物与胶体颗粒杂化，进一步拓展SCNPs结构和功能，为发展单链-胶体杂化纳米颗粒及其功能材料体系提供了重要方法。文章着重讨论了规模制备SCNPs和单链-胶体杂化纳米颗粒的典型方法。作者进一步讨论了单链-胶体杂化纳米颗粒在催化、界面和生物领域等关键领域的重要应用。文章最后，作者提出单链-胶体杂化纳米颗粒的三个关键问题：1. 是否可以构建形貌结构更加复杂且精确的单链杂化纳米颗粒？2. 如何赋予单链杂化纳米颗粒可设计组成及特性？3. 是否可以实现以3H（high solid content, high conversion, high reaction rate）为基准的制备方法？这些问题的有效解决将为单链-胶体杂化纳米颗粒的突破发展提供重要保障。

  论文信息：

  Polymer-Derived Janus Particles at Multiple Length Scales

  Yue Shao; Yilan Ye; Dayin Sun; Zhenzhong Yang*

  Macromolecules 2022, 55, 15, 6297–6310

  https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c00512

  Progress in Polymer Single-Chain Based Hybrid Nanoparticles

  Yue Shao, Zhenzhong Yang*

  Progress in Polymer Science

  https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2022.101593