在功能颗粒材料领域，Janus颗粒因其独特的“两面性”结构而成为复杂结构颗粒研究的热点。然而，规模化制备结构精准可调的Janus颗粒一直是挑战，也是制约这一新结构材料实现应用的瓶颈。因此，发展一种简便、可控、且突破传统结构约束的合成策略，是推动Janus颗粒研究发展的关键。

  近期，清华大学化工系梁福鑫副教授团队创新性地提出了一种一锅法种子乳液聚合策略，首次引入单体增塑与流场剪切双重作用，成功实现了对Janus颗粒种子端形貌的精准调控。从雪人型到蘑菇型，实现了形貌的可控演化，也扩展了Janus颗粒的结构多样性与应用潜力。该工作以“One-Pot Seeded Emulsion Polymerization for Janus Particles with Various Morphologies Regulated by Monomer Plasticization and Flow Field”为题发表在Macromolecules上。清华大学化学工程系梁福鑫副教授为本文唯一通讯作者，博士生王诗为第一作者，博士生龙莹春和刘海鹏也参与了本工作。此研究工作得到国家自然科学基金（U22A20252和52173076）的资助支持。

  本研究通过快速溶胀单体使种子颗粒发生塑化变软，在剪切流场作用下实现颗粒变形，并在同一体系中同步完成相分离与新相生长。这一过程中，颗粒形貌不仅受限于两相材料的界面张力与相容性，还与种子颗粒的形变能力有关，从源头上打破了传统乳液聚合法种子颗粒对称结构的形貌锁定。更进一步地，本文还研究了形貌调控与应用性能之间的联系，借助于Janus粒子端部形貌差异，实现了对其“Janusbalance”（类似于分子表面活性剂的HLB值）的调节，从而调控其在Pickering乳液界面的定向吸附行为与乳化能力。这不仅为构建高稳定性乳液体系提供了新思路，也为多相催化、智能界面、自驱动微马达等前沿应用场景奠定了材料基础。这项工作不仅展示了材料形貌调控的机制创新，更是对Janus颗粒形貌调控方法学的一次重要创新，为后续在多功能界面活性材料开发中的系统化设计提供了新的工艺路径与理论支撑。

图1. Janus颗粒的合成示意图及形貌表征

图2. Janus颗粒的形态演变过程表征（a-h）及示意图（i）；溶胀前后种子颗粒模量（j）

图3. 搅拌转速对颗粒形貌的影响

图4. 单体比例对颗粒形貌的影响及形变力学调控模拟

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c00356