雙水相體系在生物體內(nèi)提供了必要的界面與功能分區(qū)，且在封裝、耐水粘結(jié)劑和微反應(yīng)器等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前，大部分研究都集中在雙水相體系的液態(tài)性質(zhì)，將其液態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為固態(tài)功能材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
近日，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院趙強教授課題組受貽貝足蛋白相變的啟發(fā)，設(shè)計合成了兼具液液相分離能力和可交聯(lián)性的聚離子液體（PILCN1）。將PILCN1水溶液與聚（二甲基二烯丙基氯化銨）（PDDA）水溶液共混后，PILCN1通過氰基與咪唑陽離子間的超分子吸引力而發(fā)生液液相分離，形成雙水相體系，上下層液體分別富含PDDA和PILCN1（圖1）。在機械振蕩作用下，PILCN1-PDDA雙水相體系轉(zhuǎn)變?yōu)殡p連續(xù)相結(jié)構(gòu)。在堿性條件（pH 11）下，PILCN1的氰基發(fā)生環(huán)化反應(yīng)，促使雙水相體系發(fā)生快速的選擇性固化，形成海綿狀的大孔水凝膠（圖2）。該研究實現(xiàn)了雙水相體系的微結(jié)構(gòu)調(diào)控與固化。
圖2 雙水相體系的結(jié)構(gòu)演化與液態(tài)雕塑
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38236-8
下載：Liquid sculpture and curing of bio-inspired polyelectrolyte aqueous two-phase systems
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