結構可調控的凝膠

來自專欄高分子化學

我們組二年級博士生Julia Cuthbert在《大分子（Macromolecules）》上報道了一種結構可調控的凝膠（Transformable Materials: Structurally Tailored and Engineered Macromolecular (STEM) Gels by Controlled Radical Polymerizatio）。受到幹細胞（stem cell）的啟發，這種凝膠取名為STEM gel。

凝膠的主體結構由帶有原子轉移自由基聚合（ATRP）引發劑的單體（inimer）參與共聚的親水交聯網路構成，由可逆加成斷裂鏈轉移（RAFT）聚合合成。隨後，這個凝膠被疏水單體溶脹，在蒙版下進行光催化的ATRP。從而形成在同一塊凝膠上的疏水（高硬度）和親水（低硬度）區域。

這一系列工作最早始於由我們組2015屆博士生Antonina Simokava與匹茲堡大學Anna Balazs課題組合作於2015年在《大分子》上發表的可疊加凝膠（Stackable, Covalently Fused Gels: Repair and Composite Formation）；同年，我們組2015屆博士生賀洪坤在Adv. Sci.上報道的可以後修飾的三維有序凝膠（Multifunctional Hydrogels with Reversible 3D Ordered Macroporous Structures）；2016年，我們組博後Antoine Beziau又在Polymer上發表了利用雜臂星型聚合物鏈接凝膠界面的工作（Miktoarm star copolymers as interfacial connectors for stackable amphiphilic gels）；同年，他在Polymer上報道了利用光催化ATRP和蒙版調控交聯密度從而改變凝膠硬度的工作（Photoactivated Structurally Tailored and Engineered Macromolecular (STEM) gels as precursors for materials with spatially differentiated mechanical properties）；2017年，他與Anna Balazs組合作在Polymer上發表了多層凝膠的模擬工作（Modeling the formation of layered, amphiphilic gels）；稍後，他又在Polymers上報道了利用ATRP和傳統自由基聚合製備的多種組成交替的凝膠（Combining ATRP and FRP Gels: Soft Gluing of Polymeric Materials for the Fabrication of Stackable Gels）。

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