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  智能聚合物材料具有類似于自然界生物系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力，能夠感知環(huán)境刺激信號（如溫度、pH、光、離子、分子、電場和聲場等）的變化，并動態(tài)調(diào)控自身的物理化學(xué)特征，因而在生物、醫(yī)藥、化學(xué)、化工、環(huán)境等領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。通過在智能聚合物材料中構(gòu)建具有獨(dú)特分子設(shè)計(jì)的微/納結(jié)構(gòu)，可巧妙耦合微/納結(jié)構(gòu)和分子尺度的響應(yīng)特性，從而實(shí)現(xiàn)面向不同應(yīng)用過程的智能化功能特性。四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院褚良銀教授課題組在Advanced Materials上發(fā)表了題為Designable Micro-/Nano-Structured Smart Polymeric Materials的綜述文章，系統(tǒng)介紹了微/納結(jié)構(gòu)智能聚合物材料的研究新進(jìn)展。文中詳細(xì)介紹了包括智能水凝膠、智能開關(guān)膜、智能光柵、智能顆粒和智能微閥等典型智能聚合物材料的設(shè)計(jì)和制備策略。同時(shí)，深入討論了微/納結(jié)構(gòu)和響應(yīng)特性之間的協(xié)同耦合在智能聚合物材料的先進(jìn)功能設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵作用。最后，對微/納結(jié)構(gòu)智能聚合物材料在未來發(fā)展中的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了討論和展望。

圖1. 典型的微/納結(jié)構(gòu)智能聚合物材料

圖2. 具有高彈性和快速響應(yīng)性的微/納結(jié)構(gòu)智能水凝膠

圖3. 具有刺激響應(yīng)性納米凝膠開關(guān)的微/納結(jié)構(gòu)智能開關(guān)膜及其在靈敏檢測水中微量危害物質(zhì)和調(diào)控催化反應(yīng)方面的用途

圖4. 基于抗原-抗體識別作用的微/納結(jié)構(gòu)智能水凝膠光柵及其在高選擇性靈敏檢測免疫球蛋白方面的用途

圖5. 具有可控微/納結(jié)構(gòu)的智能多腔室顆粒及其在藥物封裝和控制釋放方面的用途

圖6. 微流控芯片中的微/納結(jié)構(gòu)智能水凝膠微閥及其在超靈敏實(shí)時(shí)在線檢測水中痕量鉛離子方面的用途

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202107877