近日,哈佛大学锁志刚院士课题组对于水凝胶的集成研究有了新的进展。研究人员利用水凝胶漆的概念,解决了集成过程中小分子的扩散和残留问题。水凝胶漆将水凝胶和其它材料的集成过程分为两个步骤:个步骤由水凝胶漆的制完成 (maker),第二个步骤由水凝胶漆的使用者完成(user)。这种劳动力的分配使得制可以使用复杂的方法大批量生产水凝胶漆,使得使用者方便地应用水凝胶漆。现在已经使用的水凝胶漆都是以偶联剂接枝的聚合物链的形式存在的(silane-grafted polymer chains , SGPCs)。
研究人员使用PGPCs将功能基团X在水凝胶基底上图案化。图案化的功能基团广泛存在于自然界的各种表面上。比如,***内的细胞通过细胞膜上的功能基团互相识别和***。功能基团还被图案化在不可渗透的基底材料上以引导细胞的生长。为此,将单体分子、光引发剂、功能基团X共聚,得到的分子链可记为PGPC-X (图)。随后, PGPC-X溶液被图案化至水凝胶表面,通过紫外光灯照射使其固化。在固化的过程中,聚合物链交联形成网络,并且与基底水凝胶形成拓扑粘接(图B)。研究人员将这种方法称为拓扑平板印刷术(topological lithography)。
PGPCs还可以通过改进以满足各种各样的水凝胶与其它材料的集成需求。比如,PGPC溶液的粘度可以通过使用添加剂或者溶剂调节。PGPCs溶液是剪切变稀的,可以用于D打印。当-ABP的含量较高时,PGPCs是可以在有氧条件下固化的(oxygen-tolerant)。这项研究工作发表于期刊Cell Reports Physical Science。为浙江大学-哈佛大培博士尹腾昊,第二为哈佛大学博士后Shawn R. L***oie,浙江大学曲绍兴为共同,美国科学院院士、美国工程院院士、哈佛大学锁志刚为通讯。链接:htt:www.cell.comcell-reports-physical-sciencefulltextS-()-
而N-取代马来酰作为反应型光引发剂,在无光引发剂情况下经光照可进行均聚,既是光引发剂又是聚合单体,克服了以上传统光引发剂的缺点。近年来人们加深了对N-取代马来酰作为光引发剂的研究和探索,相信会有成果显现在各个领域。参考资料:[]Yamada M,Takase I,Katour N.Photopolymerization of malcimide and its N-subsituted derivatives [J].J Polym Sci, Part B,,:.[]Katogi S,Miller C W,.Photopolymerization of dialkyl fumarates with eletron donor monomcrs[J].Polym,,():-.[]J Sundell P E, Shimose M, et al. Photoinduced polymerization from direct photolysis of donor complexes[J]. PMSE,():-.[]Gotoh T. Paelias A.B. Hall H.KJr. J.Am.Chem.Soc.,,.[]N-取代马来酰作为光引发剂的研究进展.唐睿,刘俊华,跃川.四川大学高分子科学与工程学院..[]Cherylyn Lee,Hall H.K.Jr.Macorn.,,-.[]Olson K.G.BulterG.B.Macro..,-.
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