- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
通过温度和光控制三维微结构的形状
摘要： 刺激响应性微结构对于构建软体机器人与生物科学中的自适应系统至关重要。此类应用要求材料必须与水环境兼容，并能实现三维结构的制造。聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAM）是一种成熟聚合物，在接近其下临界溶液温度时对温度变化表现出显著响应。要创建复杂的驱动模式，需要能对刺激产生差异化反应的材料。本文我们介绍了基于pNIPAM的功能性三维异质微结构。通过调节三维激光光刻中的局部曝光剂量，我们证明可在单一抗蚀剂配方中按需改变材料参数。我们将该概念应用于具有大幅值复杂响应的精密三维架构研究。实验结果与数值计算相符，能够预测驱动响应。此外，通过聚焦光的双光子吸收引发局部温升，实现了空间可控的响应。
关键词： 光诱导驱动、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、温度响应性、刺激响应材料、灰度光刻、异质微结构、激光光刻、三维微结构
更新于2025-09-23 15:22:29
-
海藻酸盐中刺激响应性发光铜纳米簇及其对葡萄糖的传感能力
摘要： 通过整合铜纳米团簇（NCs）的聚集诱导发光增强特性与海藻酸钙触发的凝胶化作用，开发出具有可视pH响应性的发光材料。将海藻酸钠、碳酸钙纳米颗粒和铜纳米团簇分散于水溶液中时，体系呈透明流体状态并呈现微弱光致发光（PL）。引入的H?能与碳酸钙纳米颗粒反应生成游离Ca2?，促使海藻酸链交联形成凝胶网络。与此同时，铜纳米团簇的PL强度显著增强且PL峰位发生蓝移，分别归因于Ca2?诱导增强效应和凝胶化诱导增强效应。基于葡萄糖氧化酶可识别葡萄糖并产生H?进而触发上述两阶段增强作用的原理，该材料还展现出作为葡萄糖传感器的应用潜力。实验测得在0.1至2.0 mM浓度范围内，PL强度与葡萄糖浓度呈线性关系，检测限计算值为3.2×10?? M。
关键词： 藻酸盐、刺激响应材料、聚集诱导发光、光致发光、金属纳米团簇、葡萄糖
更新于2025-09-22 19:28:06
-
一种基于液晶的方法，通过使用刺激响应性表面活性剂包封的磷钨酸簇来检测尿素酶活性和重金属离子
摘要： 描述了一种基于液晶（LC）的灵敏检测尿素酶活性及作为抑制剂的重金属离子的方法。制备了刺激响应性表面活性剂包封的磷钨酸盐团簇（SECs），并沉积于十八烷基三氯硅烷包被的玻璃上。将填充液晶的铜网TEM载玻片置于基底上构建液晶光学池。当向液晶界面加水时，由于液晶从平面态向垂直态的取向转变，玻璃上的液晶光学外观会呈现亮-暗转变。然而，若预先用含尿素和尿素酶的水溶液处理，液晶则呈现明亮外观。这是由于尿素酶水解尿素导致pH值升高，使SECs从玻璃表面解离所致。该方法灵敏度极高，可检测低至0.03 mU/mL的尿素酶活性，也可用于测定对尿素酶活性具有抑制作用的重金属离子。例如，通过尿素酶抑制作用可在1 nM浓度下定量检测Cu(II)。
关键词： 离子液体、刺激响应材料、表面活性剂、传感器层、多金属氧酸盐、脲酶、纳米复合材料、离子自组装、液晶
更新于2025-09-04 15:30:14
-
通过炔-叠氮环加成化学合成的主链型液晶聚合物网络的相行为
摘要： 液晶聚合物网络（LCNs）将聚合物链的排列与分子有序性相耦合，其开关特性可赋予网络响应刺激的性能，包括驱动和单向形状记忆。虽然LCNs长期被提议作为人工肌肉材料，但近期研究也表明其可作为动态生物材料基底的潜力。与现有采用疏水间隔基合成的LCNs不同，本研究采用亲水性更强的间隔基来促进与水的相互作用。此类材料的挑战在于：水合网络中液晶相可能被破坏。因此，本研究探究了聚醚间隔基与介晶组分对LCNs相行为的影响。 通过炔-叠氮环加成反应（"点击"化学）合成了主链型LCNs，将两种介晶单体（5yH和5yMe）与非液晶单体（5yTe）分别与两种聚醚间隔基（聚乙二醇和聚丙二醇）及交联剂连接。该化学反应生成高凝胶分数材料，经处理后得到的网络在可沥滤组分方面与组织培养塑料对照物相比无细胞毒性差异。量热分析、动态力学分析和X射线散射揭示了网络的液晶微观结构与温度响应特性。研究发现低分子量聚醚间隔基能防止其在液晶网络内结晶，而通过调整介晶组分增强液晶相稳定性后，可采用更大分子量且带侧基的间隔基。水合网络与干燥网络相比虽发生结构重排，但仍保持液晶相。与其他交联液晶材料类似，该网络会因液晶有序性变化产生形状改变（驱动）。这项研究为多畴网络提供了新合成方法——形成的稳定液晶相可通过聚醚间隔基调控，未来有望作为水合型刺激响应材料应用。
关键词： 液晶聚合物网络、相行为、炔-叠氮环加成反应、刺激响应材料、聚醚间隔基
更新于2025-09-04 15:30:14