《JACS》光切换/表活驱动/可逆形色变化的嵌段共聚物颗粒及水凝胶

该切换它们的形状和颜色响应于光聚合物颗粒是可编程智能材料的开发极大的兴趣(www.mouzhi.com.cn)。最近,忠南大学Kang Hee Ku教授,与韩国科学技术高等研究院Bumjoon J. Kim教授合作团队报道了嵌段共聚物(BCP)颗粒通过辐射(UV)灯带紫外和可见光活化的可逆的形状和颜色。这个BCP颗粒的形状变换由螺吡喃-dodecyltrimethylammoium溴化物(SP-DTAB)的表面活性剂使得在光致异构化改变其两亲性来实现的。

在UV光下(365纳米)的照射下,SP-DTAB球形,洋葱状BCP颗粒的表面活性剂,得到形成的亲水性开环部花青形式。相反,当暴露于可见光,表面活性剂与所述闭环形式收率扁长或扁圆BCP椭圆体与轴向堆叠的纳米结构。重要的是,在球体和椭圆体之间BCP颗粒形态的变化是在多个UV和可见光照射循环可逆的。此外,形状和颜色可切换BCP颗粒被集成以形成复合水凝胶,表明它们作为潜在高分辨率显示器具有可逆图案化能力。相关论文以题为Photoswitchable Surfactant-Driven Reversible Shape- and Color-Changing Block Copolymer Particles发表在《J. Am. Chem. Soc.》上。

示意图 1. (a) 螺吡喃-DTAB (SP-DTAB) 表面活性剂的合成。(b)通过 SP-DTAB 表面活性剂的波长选择性光异构化改变其形状的光响应性 PS-b-P4VP 颗粒的示意图

图 2. (a-f) 用 (a-c) RO 型表面活性剂在紫外光照射下和 (d-f) RC 制备的 PS10k-b-P4VP10k 颗粒的 (a-f) TEM 和 SEM(低倍率和高倍率)图像 在可见光照射下形成表面活性剂。(g)球形(橙色)和椭圆形(蓝色)PS10k-b-P4VP10k 颗粒的水悬浮液(2 mg mL-1)的光致发光(PL)光谱。

图 5. 含有 BCP 颗粒的复合水凝胶膜展示了可逆的图案化特征。(a)可逆图案化水凝胶薄膜的制备示意图。(b)含有扁平 PS27k-b-P4VP7k 颗粒的复合水凝胶膜的照片。(c, d) 在可见光下和 (d) 在 420 nm 激发下拍摄的带字母的光罩上的紫外线照射后图案化水凝胶膜的照片 (c)。(e, f) 冷冻干燥水凝胶膜上 (e) 可见光暴露区域和(f)紫外光暴露区域的 SEM 图像。(g)通过紫外线和可见光的连续照射来证明字母书写/擦除。

参考文献:

doi.org/10.1021/jacs.1c06377

主营产品:橱柜门雕刻机