陈苏教授团队开发出基于微流控的宏观自组装构建多维功能材料

tianranqi

南京工业大学材料化学工程国家重点实验室、化工学院陈苏教授团队在国家自然科学基金重点基金(21736006)和国家重点研发计划(2016YFB0401700)的资助下，以微流控技术为手段，原创性的设计开发了自愈合力驱动的宏观自组装方法。该研究成果以“Versatile Hydrogel Ensembles with Macroscopic Multi-Dimensions”为题发表在国际材料顶级期刊《Advanced Materials》（Qing Li, Ya-Wen Zhang, Cai-Feng Wang, David A. Weitz, Su Chen*， Adv. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adma.201803475）上。

研究者巧妙地利用自愈合高分子水凝胶微珠作为组装单元，在微流体限域通道内实现了超分子水凝胶微珠的连续化定向组装，通过不同类型通道的设计，如单通道、Y型通道、平行通道、立体三角形通道，亦可实现特定形貌组装体的可控组装。基于组装基元之间固有的氢键和超分子作用力，可在几分钟内完成组装，实现从微米结构单元组装成为宏观大材料，大大提高了组装效率，所制备的水凝胶材料具有很好的生物相容性，是很好的人体组织材料。此外，研究者利用该方法亦实现了荧光微球的自组装，并将其成功用于LED的制备。这项研究成果为多维度材料的设计和快速构筑新型功能材料提供了一种新方法。

图1 基于微流控的自愈合驱动的宏观自组装示意图

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a) 基于微流控的宏观自组装构筑线性、平面型和3D有序结构示意图； b)基于微流控的宏观自组装构筑荧光组装体及其LED应用示意图。