久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

 【科研摘要】

生物組織通常具有復雜的上部結構和復雜的功能。然而，由于缺乏有效的控制分子取向的方法，在軟和濕的水凝膠中形成超結構是具有挑戰性的。

最近，北海道大學Takayuki Kurokawa教授，和龔劍萍教授團隊介紹了一種在光子水凝膠中創建超結構的方法，該光子水凝膠包括插入交聯聚合物網絡中的層狀雙層。通過使用定制的流變儀在前體溶液上施加梯度剪切場，可以調節對剪切敏感的光子凝膠中的層狀雙層的取向。層狀雙層的取向差異導致徑向溶脹失配，使盤狀水凝膠具有宏觀花狀形狀，具有中央圓頂和邊緣花瓣，以及明亮的光子色。通過表征徑向輪廓的膨脹各向異性，提取了層狀雙層單向取向所需的剪切速率。

此外，設計了延遲聚合實驗來測量對齊的層狀雙層的壽命，這揭示了前體溶液中層狀雙層的相區尺寸。此外，團隊還證明了水凝膠花可以響應于外部刺激而可逆地褪色和重新綻放。這項工作提出了開發水凝膠中上層建筑的策略，并為設計具有復雜建筑上層建筑的仿生材料提供了啟示。相關論文以題為Flower-like Photonic Hydrogel with Superstructure Induced via Modulated Shear Field發表在《ACS Macro Letters》上。

【主圖導讀】

圖1.通過控制DGI分子的結構制備光子水凝膠花的示意圖。

圖2.光子水凝膠花的調制結構的表征。

圖3.在不同角速度ω下制作的凝膠花。根據凝膠的形狀，可以確定沿徑向的三個區域：圓頂的取向較小，中間層具有良好排列的層狀結構的過渡中間環和具有各向同性結構的邊緣花瓣。

圖4.對齊的雙層在前體溶液中的弛豫對凝膠的梯度結構的影響。

圖5.溶劑觸發的花朵褪色和開花。

【總結】

團隊已經開發了一種通過配備了紫外線聚合系統的定制流變儀在光子PDGI/PAAm水凝膠中形成超結構的方法。剪切場的分布給出了層狀雙層的不同取向，這導致了凝膠的溶脹失配，并因此形成了宏觀水凝膠花。提取確定水凝膠花的形狀和前體溶液中排列的層狀雙層的壽命的固有剪切參數。此外，還證明了水凝膠花在外部刺激下可以可逆地褪色和重新開花。這項工作提供了在水凝膠中產生上層結構的有前途的策略。