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多重响应表面活性剂作用构建“百变”液滴
文章来源:未知     点击数: 次     更新时间:2018-01-11 15:35

 【前言】

能对单个外部刺激如温度、电场、磁场、光、氧化还原反应或化学试剂等作出响应的表面活性剂已多有报道,但若将多个响应特点集于一身,这种多重响应的表面活性剂或许将会更有趣。多重响应表面活性剂将包覆单个液滴,并能组装其成为大规模的动力学微反应器。

【成果简介】

韩国基础科学研究所(IBS)Bartosz A. Grzybowski(通讯作者)等人最新报道合成了一种基于功能化纳米颗粒二聚物的表面活性剂,具备多重外部刺激响应的特点。这些表面活性剂及其包覆着的液滴,可以同时受外加磁场、光源及电场的作用。因而,受包覆的液滴可以组装成不同的多级结构,包括动力学意义上的作用,例如光能可以使液滴快速旋转。旋转的液滴可以对次邻位液滴传达机械力矩,这表现的就像机械齿轮系统。同时,由于界面作用,被不同表面活性剂包覆的液滴可以在外加电场的作用下形成复杂的、非球形的、不调和的多种结构。而这些液滴则能运载不同的化学物质,结合多重外部刺激可以用以控制液滴的方向、液滴间传输、物质混合以及最终一系列的化学反应。这种多重响应的表面活性剂以及包覆的液滴达到前所未有的灵活程度,可以控制、组装及相互反应。北京时间2018年1月11日,相关研究报道以题为“Systems of mechanized and reactive droplets powered by multi-responsive surfactants”Nature上在线刊登。

【图文导读】

图一、多重响应表面活性剂作用获得机械性及反应性液滴

图二、利用光对表面活性剂包覆的液滴进行组装

图三、旋转液滴的机械自组装

图四、静电作用获得复杂形貌的液滴

图五、动力学控制液滴反应器进行化学反应

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