Nature Rev. Mater.:超分子凝胶的成形及结构化
初学者 初学者 2019-06-02

超分子凝胶通过低分子量凝胶(LMWGs)之间的非共价相互作用进行组装。凝胶形成一个固体状的纳米网络,贯穿液体状的连续相区,将分子尺度特征呈现为材料性能。然而,基于LMWGs的凝胶往往难以操控,容易破坏,流变性能较差。为了显示出其抗重力能力,文献中通常会出现这样的图片:装有超分子凝胶的倒置容器。这些图片反映出,所报道的这些凝胶往往只能简单地填充反应容器,成形能力十分有限。因此,尽管合成可调性、可逆性和生物/环境兼容性更好,超分子凝胶的效用还是不如聚合物凝胶。

 

最近,英国约克大学David K. Smith团队评估了超分子凝胶形成不同形状以及图案化结构的策略,包括模具成型、自愈、3D打印、光刻图案化、扩散和表面介导图案化。作者讨论了各种凝胶因子的化学性质及其适用方法,重点介绍了多组分方法在成形和结构化中的应用。最后,作者指出,具有特定形状的超分子凝胶,或具有精确控制成分的图案化结构,有望用于组织工程学和纳米电子学,以及开发新技术。

 

图1. 超分子凝胶组装的原理图,以及自组装凝胶成形&图案化的策略。

 

图2. 超分子凝胶的两种3D打印方法。

 

图3. 活性组分的扩散控制可以产生图案化凝胶。

 

图4. 自组装凝胶的电化学表面图案化。

 

Phillip R. A. Chivers & David K. Smith. Shaping and structuring supramolecular gels. Nature Reviews Materials, 2019.

DOI: 10.1038/s41578-019-0111-6

https://www.nature.com/articles/s41578-019-0111-6#article-info


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