嵌段共聚物自组装构建温度驱动液滴的智能表面

摘要

本实验利用具有温度响应的高分子嵌段共聚物来构建液滴自驱动智能界面.聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)因其在低临界溶解温度(LCST)上下分子间氢键逐渐转化为分子内氢键,表现出具有温度响应的表面浸润性,利用此性质将其和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)合成了嵌段共聚物PMMA-b-PNIPAAm.此含有温度敏感的高分子嵌段共聚物自组装形成的纳米有序结构在温度高于25℃的时候表现为疏水性;温度低于25℃时表现为亲水性.将嵌段共聚物在空气氛围中加热复型成智能膜是一种简单、实用和快捷的方法.在膜的两端分别给予高低温的刺激,水滴在膜上由高温端向低温端进行铺展自移动,且高温端保持稳定.这种温度响应的驱动功能,对新型纳米材料的制备、复杂流模式的调控、微流控以及利用润湿性实现自动清洁等方面提供科学依据和初步理论.