Heterogeneous collapse in thermoresponsive copolymer microgels varying molar composition
University of Florence（佛罗伦萨大学）；National Research Council（国家研究委员会）；University of Ferrara（费拉拉大学）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福·阿普尔顿实验室）
该研究揭示了P(NIPAM-co-NIPMAM)微凝胶的类嵌段单体分布及内部异质性随NIPMAM含量的变化规律，为定制功能软材料的响应性胶体提供了设计准则。
2026-09-04 cond-mat.soft
Internal structure and swelling behaviour of in silico microgel particles
微凝胶是软胶体，凭借其聚合性质，可以通过改变其尺寸来对外部刺激（例如温度或pH）进行反应。由此产生的膨胀/去膨胀过渡可以在基础研究中以及从艺术修复到医学的许多不同的实际应用中加以利用。这种非凡的多功能性源于单个微凝胶的复杂内部结构，每个微凝胶都是交联的聚合物网络。在这里，我们采用了最近推出的计算方法来产生现实的微凝胶配置，并期待在其结构特性，无论是在真实的和傅立叶空间，几个温度在整个体积相变作为一个函数的交联剂浓度和限制半径在"硅“合成。我们发现，由此产生的网络的链长分布可以通过一个简单的理论参数分析预测。此外，我们发现，我们的结果是很好地拟合模糊球模型，正确地再现了所研究的微凝胶的密度分布。
2019-02-14 cond-mat.soft
In-situ study of the impact of temperature and architecture on the interfacial structure of microgels
微凝胶在界面处的结构表征对于理解其二维相行为及其作为稳定剂的作用是至关重要的，所述稳定剂使乳液能够按需破碎。然而，这种表征通常受到现有实验技术的限制，这些技术不允许在界面处进行直接调查。为了克服这一困难，在这里，我们采用中子反射仪，这使我们能够探测的结构和反应的微凝胶原位在空气-水界面。我们研究了两种类型的微凝胶具有不同的交联密度，从而具有不同的柔软性和可变形性，低于和高于其体积相变温度，结合实验与计算机模拟的现实在硅合成的微凝胶。我们发现，温度只影响微凝胶在水中的部分，而微凝胶柔软性的最强影响是观察到它们突出到空气中的能力。特别地，标准微凝胶具有几度的表观接触角，而超低交联微凝胶形成具有零接触角的平坦聚合物层。总之，这项研究提供了一个深入的微观描述不同的微凝胶结构如何影响他们的安排在界面上，并将为更好地了解他们的相行为和组装的基础。该手稿已被接受发表在Nature Communications（开放获取）上。包括补充信息在内的手稿定稿将在今后提供。
2022-06-21 cond-mat.soft
Charge affinity and solvent effects in numerical simulations of ionic microgels
离子微凝胶粒子是一种有趣的体系，其中带电基团的存在丰富了热响应性聚合物胶体的性质。为了合理化其性能和预测的行为的微凝胶悬浮液，有必要开发一个粗粒化的策略，从单个颗粒的精确建模开始。在这里，我们提供了一个最近推出的带电共聚微凝胶模型的数值进步，通过改善聚合物网络中的离子基团的处理。我们研究了颗粒的温敏特性，特别是它们的溶胀行为和结构，发现当带电基团在所有温度下都被认为是亲水性的时，高度带电的微凝胶不会达到完全塌陷的状态，与实验相比是有利的。此外，我们明确地包括在描述中的溶剂，并提出了在不存在溶剂和单体-溶剂相互作用在其存在下，这是发现工作非常准确的任何电荷分数的微凝胶的疏溶剂电位之间的映射。我们的工作铺平了道路，比较单粒子的性能和离子微凝胶的溶胀行为的实验，并解决这些带电的软粒子在液-液界面的研究。
2021-01-27 cond-mat.soft
Structure of Polypeptide Based Diblock Copolymers in Solution: Stimuli-responsive Vesicles and Micelles
基于多肽的二嵌段共聚物形成定义明确的自组装胶束或囊泡后，直接溶解在水中或二氯甲烷中，已结合光和中子散射与电子显微镜实验进行了研究。这些结构的大小可以可逆地操纵作为环境变化的函数，如pH值和水中的离子强度。与其他基于“经典”聚电解质的pH响应自组装系统相比，这些基于多肽的纳米结构呈现出在高度盐化的介质中产生响应的能力，因为可以控制链构象排序。这使得这些胶束和囊泡适用于生物应用：它们在控制超分子自组装的结构和功能方面提供了显着的优势。
2005-03-03 cond-mat.soft
"In silico" synthesis of microgel particles
微凝胶是由交联聚合物网络单独制成的胶体级颗粒，其可以响应于外部刺激（例如温度或pH的变化）而溶胀和解溶胀。尽管对微凝胶进行了大量的实验活动，但由于颗粒的复杂性，仍然缺少基于单个颗粒性质的适当理论描述。为了更进一步，在这里，我们提出了一种新的方法来组装现实的微凝胶颗粒“在硅”。我们利用的自组装的二进制混合物组成的四价（交联剂）和二价（单体珠）片状颗粒的球形约束下，以产生完全键合的网络。然后使用所得到的结构来生成初始的微凝胶配置，随后用由温度诱导的疏水吸引力补充的珠-弹簧模型来模拟。为了验证我们的组装协议，我们专注于一个小的微凝胶测试案例，并表明我们可以通过适当调整限制球半径来重现实验溶胀曲线，这对于不太复杂的组装方法是不可能的，例如，在从底层晶体结构生成的网络的情况下。我们进一步研究了微凝胶的结构（在倒易空间和实空间）和溶胀曲线作为温度的函数，发现我们的结果很好地描述了广泛使用的模糊球模型。这是对微凝胶颗粒进行真实建模的第一步，这将为仔细评估其弹性特性和有效相互作用铺平道路。
2019-02-07 cond-mat.soft
Counterion-Induced Swelling of Ionic Microgels
当离子微凝胶颗粒分散在溶剂中时，其溶胀至平衡尺寸，该平衡尺寸由静电力和弹性力之间的平衡控制。通过改变外部刺激（例如$p$ H、盐浓度和温度）来调节粒度与药物递送、微流体和过滤相关。为了模拟离子微凝胶的溶胀，我们推导出一个统计力学定理，该定理在细胞模型中被证明是精确的，用于可渗透胶体大离子内对渗透压的静电贡献。应用该定理，我们演示了如何在离子微凝胶内的抗衡离子的分布决定的内部渗透压。通过结合的静电压力，我们计算通过泊松-玻尔兹曼理论和分子动力学模拟，与弹性压力，通过Flory-Reynner理论建模的溶胀的聚合物网络，我们展示了如何去溶胀的离子微凝胶随着颗粒浓度的增加，可以导致从平衡离子的重新分配，减少静电压力。静电压力的线性近似，这证明非常准确，提供了物理的洞察力，大大简化了实际应用的数值计算。通过与实验结果的比较，解释了去离子悬浮液中软颗粒随浓度的增加而衰减的原因，以及在较高的离子强度下，这种效应被抑制的原因。均匀理想气体近似的失败，充分考虑到反离子诱导的消胀下面紧密堆积的微凝胶是由于忽略的空间变化的反离子密度分布和静电压力的不完全中和的大离子。
2016-10-04 cond-mat.soft
Toward a unified description of the electrostatic assembly of microgels and nanoparticles
本研究结合数值模拟与实验，阐明了微凝胶与纳米粒子静电组装的基本机制，发现微凝胶收缩行为可由复合物总电荷统一描述，为杂化器件纳米加工提供了新工具。
2023-06-27 cond-mat.soft
Surface-Adsorbed Nanodroplets of Symmetric Diblock Copolymers Form Versatile and Stimuli-Responsive Nanostructures
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究揭示了对称双块共聚物表面吸附纳米液滴可通过外部刺激在单个液滴层面切换多种纳米结构，利用SCFT理论和计算算法构建了4D形态图，并通过实验验证了表面活性剂添加或温度控制可实现液滴形态的可逆转变。
2026-04-30 cond-mat.soft
Nonlinear morphoelastic energy based theory for stimuli responsive elastic shells
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Århus University（奥胡斯大学）
本文提出一种非线性形态弹性能量理论，用于分析弹性壳体在非机械刺激下的大变形问题，通过对比两种本构定律，探讨了几何非线性和本构非线性对壳体变形的影响。
2026-03-17 cond-mat.soft
Fluid-solid transitions in photonic crystals of soft, thermoresponsive microgels
本研究提出核壳微凝胶模型，通过温度变化诱导流体-固体转变，利用光谱和散射技术表征，实现光子晶体及渗透去溶胀分析。
2023-04-26 cond-mat.soft
Thermoresponsive stiffening with microgel particles in a semiflexible fibrin network
我们报告的温度响应性软复合材料的半柔性生物聚合物网络（纤维蛋白）含有分散的微凝胶胶体颗粒的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（pNIPAM），经历一个热驱动的去溶胀转变以上的低临界溶解温度（LCST）。与标准的聚合物-颗粒复合材料不同，减少颗粒的内含物体积（通过增加温度）伴随着复合材料的整体弹性刚度的显著增加。我们观察到这样的行为在一个广泛的组成空间。复合材料的弹性剪切模量在25-35°C的微小温度变化下可逆地硬化高达10倍。在隔离中，纤维蛋白网络和微凝胶悬浮液都随着温度的升高而软化，使得复合材料的硬化特别显著。我们假设硬化是由吸附在纤维蛋白丝上的微凝胶颗粒收缩并改变半柔性网络的结构引起的。我们开发了两个唯象模型，以物理上不同的方式量化这一假设，并且导出的预测与我们的实验数据定性一致
2019-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simple model for the kinetics of stimuli-responsive gels with porous structures
本文提出一个引入非均匀性为随机变量概率分布的简单模型，证明其能加快刺激响应凝胶的体积变化速率，并重现实验常见特征，为实验数据提供简单物理图像下的表征方程。
2024-06-30 cond-mat.soft physics.class-ph
Stress in a stimuli-responsive polymer brush
聚合物刷在感测、致动、自折叠等方面的应用严重依赖于由刷中的应力引起的刷接枝基底的可调弯曲。然而，在刺激响应刷的应力还没有被调查。在这项工作中，我们研究了应力的刺激响应平面聚合物刷的中性水溶性聚合物与低到非常高的接枝密度，使用强拉伸理论（SST）。首先，SST与朗之万力的延伸关系的高分子链的研究刺激响应刷。应力分布和其他性能的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）刷，然后获得使用扩展SST和经验Flory-Huggins参数。该模型预测，在PNIPAm刷的应力是不均匀的和压缩在所有温度和接枝密度。预计所得应力的大小随着接枝密度的增加而增加。此外，在低接枝密度刷中，在平台化之前，其幅度随着温度的增加而减小。相反，在高密度刷中，其幅度随着温度的升高而微弱地增加。这种对比的行为被追溯到最小的相互作用自由能量密度\emph{vs}聚合物体积分数曲线PNIPAm溶液在一个大的体积分数，和硬化的链由于有限的延展性。此外，我们的研究结果表明，通过改变温度来调节所得应力的能力随着接枝密度的增加而减小。
2020-08-09 cond-mat.soft physics.app-ph
Solvent-Free High-Temperature Capillary Stamping of Stimuli-Responsive Polymers: Wettability Management by Orthogonal Substrate Functionalization
本研究提出刺激响应性聚合物的无溶剂高温毛细管压印技术，采用复合压模制备可切换润湿性的微点阵列，通过正交基底修饰可调控性能切换范围，规避了溶液沉积的诸多问题。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Softness Matters: Effects of Compression on the Behavior of Adsorbed Microgels at Interfaces
本研究结合中子反射法与分子动力学模拟，探究柔软度对压缩下微凝胶朗缪尔单分子层结构的影响，发现软硬微凝胶压缩后结构变化存在关键差异，深化了对软胶体界面作用的理解。
2024-04-12 cond-mat.soft physics.app-ph
Compression and reswelling of microgel particles after an osmotic shock
我们使用专用的微流控装置将软水凝胶颗粒暴露于外部施加的渗透压的快速变化中，并观察到非单调响应：在初始快速压缩后，颗粒缓慢地重新膨胀到大约其原始尺寸。使用一个简单的现象学和一个更精细的多孔弹性模型，我们提取重要的材料性能，从一个单一的微流体实验，包括压缩模量，凝胶渗透性和渗透剂的扩散率凝胶内。我们希望我们的方法是相关的应用程序，如控制释放，色谱和响应材料。
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Stimuli-responsive twist actuators made from soft elastic composite materials -- linking mesoscopic and macroscopic descriptions
最近，已经提出了由磁流变凝胶和弹性体构造扭转致动器。这些材料由嵌入软弹性聚合物环境中的可磁化胶体颗粒组成。扭转驱动是通过内部粒子排列的净手性实现的。在由均匀外部磁场磁化时，系统的特征在于围绕磁化方向的整体扭转变形。从一个离散的最小介观模型设置开始，我们朝着宏观表征。这两个尺度通过识别作为介观模型参数的函数的宏观系统参数的表达式来连接。通过这种方式，宏观系统的观察行为原则上可以映射到适当的介观图像，并说明性地从介观图像中理解。我们的结果同样适用于相应的软电流变凝胶和弹性体。
2021-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure and stimuli-responsiveness of all-DNA dendrimers: theory and experiment
我们提出了一个全面的理论和实验研究的溶液相性质的DNA为基础的家庭的纳米粒子-树状聚合物样DNA分子（DL-DNA）。这些带电荷的DNA树枝状聚合物是新型的大分子聚集体，在本体和界面处的软物质系统的靶向自组装中具有很高的前景。为了描述这个家族的树枝状聚合物的行为（世代范围从G1到G7），我们使用了一个理论模型，其中单个DL-DNA分子的碱基对由带电单体建模，其相互作用被选择为正确地模拟DNA的平衡性质。DL-DNA的大小和构象的实验结果是基于静态和1动态光散射;同时，分子动力学模拟被用来模拟DL-DNA的平衡性质，这与实验结果相比是有利的，同时提供了大量的额外信息和洞察的纳米结构的分子结构。我们还研究了这些大分子的盐响应性，发现尽管静电相互作用的强屏蔽，所带来的添加的盐，大分子收缩只有轻微的，其大小的鲁棒性源于高的抗弯刚度的DNA片段。这些带电的树枝状聚合物系统的研究是软物质领域中的一个重要研究领域，因为它们对于各种跨学科应用的潜在作用，范围从用于在活生物体中递送药物的分子笼和载体到纳米技术领域中的树枝状聚合物和树枝状聚合物基超薄膜的开发。这些发现是必不可少的，以确定是否DL-DNA是一个可行的候选人的实验实现集群晶体的散装，一种新的形式的固体与多个站点占用。
2018-06-19 cond-mat.soft
Controlled creation of point defects in 3D colloidal crystals
本研究通过热响应微凝胶在三维胶体晶体中的收缩与重新溶胀，实现了孤立点缺陷的原位可控生成，并利用共聚焦显微镜验证了缺陷形成及局部晶格畸变，为点缺陷的扩散与相互作用机制提供了新见解。
2024-03-01 cond-mat.soft
Stimuli-responsive brushes with active minority components: Monte Carlo study and analytical theory
采用解析理论、蒙特卡罗模拟和三维自洽场计算相结合的方法，研究了均聚物刷中吸附活性高分子链的平衡性质和开关行为.开关转换是由一小部分的少数链，这是由基板吸引的构象变化。根据吸引相互作用的强度，少数链呈现两种状态之一：以茎冠状构象为特征的暴露状态，以及以平面二维结构为特征的吸附状态。比较蒙特卡罗模拟，其中使用的爱德华兹型哈密顿与密度相关的相互作用，从自洽场论的预测基于相同的哈密顿量，我们发现，热密度涨落影响系统在两个不同的方式。首先，它们在画笔内重新规范化排除的体积交互作用参数$v_\mathrm{\tiny bare}$。刷的性能可以再现的自洽场论，如果一个取代$v_\mathrm{\tiny bare}$由一个有效的参数$v_{\mathrm{\tiny eff}}$，其中的第二维里系数$B_{\mathrm{\tiny eff}}/B_\mathrm{\tiny bare}$的比例取决于单体的相互作用的范围，但不取决于接枝密度，链长，和$v_\mathrm{\tiny bare}$。第二，密度波动会影响刷表面链的构象，并对开关跃迁的特性产生有利的影响：在有趣的过渡区，它们显著降低了两种状态之间的自由能垒。还分析了各种量的标度行为，并与解析预测进行了比较。
2015-05-07 cond-mat.soft
Modeling of stimuli-responsive nanoreactors: rational rate control towards the design of colloidal enzymes
在非均相液相纳米催化的现代应用中，催化剂（例如，金属纳米颗粒）通常需要固定在胶体载体系统上以获得稳定性和易于处理。“无源载波”（例如，简单的聚电解质）用于纳米颗粒的受控合成并防止催化过程中的凝结。然而，最近，已经开发了纳米颗粒和合成热敏聚合物的混合缀合物，其能够通过外部触发剂改变纳米颗粒的催化活性。特别是，嵌入在由聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）制成的刺激响应网络中的纳米颗粒已成为此类混合物中研究最多的例子。它已被证明，聚合物网络的渗透性，从而反应物流量可以切换和控制的外部刺激。因此，这种“活性载体”可以被视为真正的纳米反应器，开辟了纳米催化的新设计路线，并提高了合成，以创造高度选择性，可编程的“胶体酶”。然而，只有在所有时间和长度尺度上全面了解这些材料，才能合理设计未来的高功能材料。在这里，我们回顾了理论和多尺度模拟方法的现状，旨在从根本上了解这些纳米反应器。特别是，我们总结了一个理论方法的反应速率的表面催化双分子反应在响应纳米反应器中的关键材料参数，聚合物壳渗透率P和反应物分配比K。我们讨论了最近的计算机模拟研究的原子和粗粒度的聚合物模型，这些数量的特点是在一些细节。最后，我们展望了选定的开放问题和未来的理论挑战，在纳米反应器建模。
2020-03-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Core-shell droplets and microcapsules formed through liquid-liquid phase separation of a colloid-polymer mixture
微胶囊允许从药物到香料的货物的受控容纳、运输和释放。鉴于各种工业对微胶囊和其他核-壳结构的兴趣，存在多种制造策略。在这里，我们报告的方法依赖于混合物的温度响应性微凝胶颗粒，聚（N-异丙基丙烯酰胺）（pNIPAM），和聚合物进行流体-流体相分离。在室温下，这种混合物分离成富含胶体（液体）和贫含胶体（气体）的流体。通过将样品加热到高于微凝胶颗粒急剧收缩并产生更深吸引力的颗粒间势的临界温度，富含胶体相的液滴变得凝胶状。当温度降低回到室温时，这些胶凝胶体颗粒的液滴重新结晶，并且液滴内发生相分离。这种相分离导致富胶体液滴内的贫胶体液滴被连续的贫胶体相包围。气/液/气全水性双乳液在大部分内部液滴逸出之前仅持续几分钟。然而，核-壳液滴的富含胶体的壳可以通过添加盐而固化。该方法仅使用水性组分产生具有由刺激敏感性微凝胶胶体颗粒组成的壳的核-壳结构，使得其对于包封生物材料和制备响应于例如温度、盐浓度或pH的变化的胶囊具有吸引力。
2021-08-02 cond-mat.soft
Driving a stimuli-responsive wedge in the packing of phospholipid membranes using bolaamphiphile intercalants
本研究通过多种实验手段探究 bola 两亲性分子对磷脂膜的影响，发现其 pH 依赖性相互作用可驱动膜形态重塑，揭示了分子堆积扰动向全局形态变化的转化机制，为膜环境适应性研究提供新见解。
2025-08-25 cond-mat.soft
In-situ imaging of the three-dimensional shape of soft responsive particles at fluid interfaces by atomic force microscopy
在两种流体之间的界面处吸附时，软的可变形颗粒的重新配置支撑了它们的动力学和相互作用的许多方面，最终控制与材料相关的颗粒单层的宏观性质，例如颗粒稳定的乳液和泡沫，以及过程，例如。G.基于粒子的光刻。尽管其重要性，实验确定的三维形状的软颗粒在流体界面的高分辨率仍然是一个难以捉摸的任务。在这项工作中，我们采取聚（N-异丙基丙烯酰胺）（pNIPAM）微凝胶作为模型软颗粒，并证明其构象在水相和油相之间的界面处可以完全重建通过原位原子力显微镜（AFM）成像。我们表明，从界面的两侧成像的颗粒形貌允许一个表征在界面张力的作用下的颗粒的面内变形和可视化的发生在两种流体中的不对称溶胀。此外，该技术能够研究不同的流体相和颗粒结构，以及原位研究温度变化对颗粒构象的影响。我们设想，这些结果开辟了一个令人兴奋的范围的可能性，提供微观之间的洞察力的单粒子行为的软物体在流体界面和宏观材料性能的相关应用和基础研究。
2022-04-20 cond-mat.soft
Light-responsive nematic colloids and colloidal crystals
本文提出利用光响应偶氮苯树枝状分子吸附于粒子表面，通过紫外光诱导构象变化改变向列相液晶指向矢，实现胶体链旋转和二维胶体晶体重构的拓扑缺陷调控方法。
2023-04-17 cond-mat.soft
Structure and dynamics of responsive colloids with dynamical polydispersity
单颗粒性质的动态多分散性，例如波动的颗粒尺寸、形状、电荷密度等，是固有的响应胶体（RC），如生物大分子或微凝胶，但通常不能解决粗粒度的中尺度模拟。在这里，我们提出了布朗动力学（BD）模拟悬浮液的RC建模软水凝胶胶体，其中单个颗粒的大小是一个明确解决（高斯）的自由度和动态响应当地的相互作用的环境。我们计算的液体结构，紧急的尺寸分布，长时间的扩散，和属性（尺寸）弛豫动力学范围广泛的密度和内在属性弛豫时间的正则系综。有趣的参考情况下，如传统的多分散悬浮液与冻结的父分布，或传统的单分散系统相互作用的一个固定大小的有效对潜在的比较，显示了显着的蔓延的结构和动力学。的差异，最明显的高密度制度，是由于多体的相关性和动力学之间的耦合性能和翻译的RC系统，没有明确占在传统的治疗。特别是，RC系统中的平移扩散令人惊讶地接近自由（单RC）扩散，这主要是由于拥挤和尺寸压缩效应的抵消。我们表明，可以构建一个有效的单分散对潜在的多体相关性，通过卷积的RC对潜在的密度依赖的紧急尺寸分布，并使用平均有效扩散常数。
2020-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Catalyzed bimolecular reactions in responsive nanoreactors
我们描述了一个一般的理论，表面催化的双分子反应在响应nanoreactors，催化活性的纳米粒子由一个刺激响应的“门控”壳，其渗透性控制的过程中的活动。我们解决了该系统中遇到的两个原型场景：第一个，其中两种物质从本体溶液扩散在催化剂表面反应;第二个，其中只有一种反应物从本体扩散，而另一种反应物在纳米颗粒表面产生，例如，通过光转换。我们发现，在这两种情况下的总催化率具有相同的数学结构，一旦扩散率被适当地重新定义。此外，不同反应物的扩散通量强烈耦合，提供比单分子反应更丰富的行为。我们还表明，在形成鲜明对比的本体反应，识别的限制反应物是不是简单地由相对体积浓度，但控制的纳米反应器壳的渗透性。最后，我们描述了我们的理论的应用，通过分析实验数据之间的反应hexacyanoferrate（III）和硼氢化物离子在响应水凝胶为基础的核壳纳米反应器。
2017-07-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Spontaneous Formation of Double Emulsions at Particle-Laden Interfaces
由于其隔室结构，双重乳液在食品，农业和制药应用中是必不可少的。传统上，双重澄清依赖于油溶性和水溶性表面活性剂或外部刺激响应性材料的存在，并且需要顺序的液滴形成设置或独特的流体设计。我们报告的不寻常的现象，即双乳液自发形成的水性纳米粒子分散体放置在与油酸胶束溶液接触。纳米级水滴在油中以溶胀胶束的形式成核。随着时间的推移，纳米颗粒形成水壳，用溶胀的胶束包封饱和油相。值得注意的是，我们发现纳米颗粒的逐渐表面活化是自双乳化和控制乳液强度的关键。我们建立在这一新的发现和设计一个新的系统的双重乳液的形成。这种方法是一种可扩展的自序策略，用于制备核-壳双重乳液，其通过采用胶束作为运输载体将纳米颗粒分散在相反相中。将纳米颗粒分散到自发乳化系统中为设计基于乳液的材料开辟了新的途径。
2020-05-17 cond-mat.soft
Versatile coating platform for metal oxide nanoparticles: applications to materials and biological science
在这篇专题文章中，我们概述了我们对统计共聚物作为金属氧化物纳米颗粒和表面涂层材料的研究。这些共聚物含有能够与氧化物表面和聚（乙二醇）（PEG）聚合物非共价结合的官能团，以实现胶体稳定性和隐蔽性。这些官能团是亚磷酸化合物R-H $_2$ PO $_3$的有机衍生物，也称为膦酸，已经筛选出它们对金属的强亲和力和它们建立多齿结合的能力。在此，我们开发了一种基于聚合物的涂层平台，该平台与自组装单层（SAM）和逐层（L-b-L）沉积技术具有相同的特征。这一努力的里程碑是含有多个膦酸基团的PEG基共聚物的合成，将多功能性与高颗粒产量相结合的简单方案的实施，以及包覆颗粒的胶体稳定性的实验证明。作为示范，对不同尺寸和形态的铈（CeO $_2$）、铁（$γ$ $_2$ O $_3$）、铝（Al $_2$ O $_3$）和钛（TiO $_2$）氧化物进行涂层研究。最后，我们讨论了纳米材料和纳米医学领域的应用。我们评估了涂层对可再分散纳米粉末、用于体外/体内测定的造影剂和刺激响应性颗粒的有益影响。
2022-04-28 cond-mat.soft
Deformable and robust core-shell protein microcapsules templated by liquid-liquid phase separated microdroplets
微胶囊是一类重要的微尺度材料，其应用范围从个人护理到生物医学，并且具有越来越大的潜力作为中空器官或组织的细胞外基质（ECM）模型。这种胶囊通常由包括合成聚合物的非ECM材料产生。在这里，我们制造了强大的微胶囊与可控的壳厚度从物理和酶交联明胶，并实现了核-壳结构，通过利用液-液相分离的水分散相系统在一步微流控过程。微流体力学测试表明，厚壳胶囊的机械鲁棒性可以通过调节壳厚度来控制。此外，微胶囊表现出环境响应性变形，包括渗透和外部机械力引起的屈曲。通过胶囊的降解获得货物物质的顺序释放。稳定性测量显示胶囊在37 °C下稳定超过两周。最后，通过微凝胶前驱体的凝胶-溶胶转变，得到了全水相液-液相分离体系和多相液-液相分离体系。这些智能胶囊是中空生物结构、微尺度药物载体以及活性软材料和机器人的构建模块或隔间的有前途的模型。
2021-05-24 cond-mat.soft physics.bio-ph
