四川大学褚良银教授课题组在微纳结构化功能材料研究中取得重要进展

2013-10-08 来源：中国聚合物网

日前，国际重要学术刊物《自然》子刊《自然·通讯》（Nature Communications，I.F.=10.015）发表了四川大学化工学院褚良银教授课题组的研究论文“Nano-structured smart hydrogels with rapid response and high elasticity”（2013, 4: 2226; doi: 10.1038/ncomms3226）。国际同行专家认为，“该论文提出了一种将响应型纳米凝胶作为纳米交联剂制备高拉伸和快速响应型智能水凝胶的崭新方法”，“非常有趣，并将在不同领域具有重要的应用前景”。该论文发表后受到了广泛关注和重视，连续一周成为该杂志阅读最多的10篇论文之一（Top 10 Most-Read Articles）。

智能水凝胶又称刺激响应性水凝胶，是由交联的亲水性聚合物链组成的三维网络，能够在环境信息如温度、pH和某些化学或生物物质的刺激下极大地改变它们的体积和其他性能。它们在无数的应用中发挥着越来越重要的作用。环境刺激快速响应以及高弹性对于智能水凝胶的应用至关重要；但如何将快速响应速度和高弹性结合在一起，仍然是合成智能水凝胶的一项挑战。褚良银教授课题组在国际上提出了一种由活性纳米凝胶作为交联剂制备纳米结构化智能水凝胶的新方法。该智能水凝胶由于因其这种纳米结构而兼具快速响应和高弹性的优点，其高弹性表现在可承受剧烈压缩、剪切以及强烈的变形，如弯曲、扭转和拉伸。这种快速响应和高弹性的优点有望提高智能水凝胶的应用性能、扩大水凝胶的应用领域。该研究从材料结构设计到制备表征都在我校完成，四川大学为该论文的唯一通讯单位。

微纳结构化是提升功能材料性能和拓展其新功能的重要途径。在国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》中，明确提出“新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化”等方面发展，并明确提出要重点研究材料的“人工结构化和小尺度化、多功能集成化等物理新机制、新效应和新材料设计”。褚良银教授课题组在国际上提出了一种用于可控制备具有特定形状和功能的孔-核型微颗粒的新方法，利用微流控单分散双重乳液为合成模板，创新性地通过可控调节该乳液体系的相界面特性，可控制备壳层上具有单个通孔结构的孔-壳型微颗粒。该微颗粒的内部空腔和壳层通孔的形状和尺寸均可精确控制，且其空腔的表面性质也可灵活调控。该研究为设计和制备用于可控装载/释放、活性物质保护以及微反应等方面的新型微容器开辟了新途径。日前，该研究成果“Hole-shell microparticles from controllably evolved double emulsions”发表在国际知名刊物《Angewandte Chemie International Edition》（I.F.=13.734）上（2013, 52(31): 8084-8087）。该研究工作因其新颖性和重要性而受到了高度重视，国际同行专家认为该论文中的新方法“巧妙”、“有趣”和“令人振奋”，被选为《Angewandte Chemie International Edition》杂志的封面论文（Cover Story）。

上述研究得到了国家自然科学基金重点项目（21136006）和教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队资助项目（IRT1163）等项目的资助。

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（责任编辑：徐）

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