文章背景

      结构化液体是近年来基于二元流体体系，利用固体粒子液/液界面自组装和堵塞相变构筑的一类非平衡态软物质材料，其兼具固体的结构稳定性和液体的流动性。然而，受限于组装基元和成型方法，制备具有精准结构的智能结构化液体及衍生功能材料仍面临挑战。近年来，研究人员将功能型纳米粒子和响应型聚合物集成，利用纳米粒子和聚合物液/液界面共组装原位制备Janus型纳米粒子表面活性剂，实现了纳米粒子稳定/可控的界面组装和各向异性结构化液体的构筑。在发展界面调控新机制，制备液体/固体新材料，以及实现材料器件新突破等方面取得了系列创新成果。不仅为解决液体结构难以控制的问题提供了重要方法，而且为构筑具有特殊功能的复杂流体器件提供了崭新思路。

文章概述

       北京化工大学史少伟教授结合国内外和本课题组的研究工作，详细论述了纳米粒子表面活性剂与结构化液体方面的研究进展，专论从纳米粒子液/液界面自组装的热力学理论出发，围绕纳米粒子表面活性剂、结构化液体的高效精准构筑以及结构化液体的功能应用三个方面进行总结阐述，并基于现有研究基础展望了该领域存在的机遇与挑战。

     文章首先介绍了纳米粒子液/液界面自组装的热力学理论，指出了纳米粒子由于界面吸附能与热能相当，存在组装可控性差、组装效率低等不足，难以实现结构化液体的稳定构筑。随后介绍了一种纳米粒子和聚合物液/液界面共组装原位制备Janus型纳米粒子表面活性剂进而构筑结构化液体的重要策略，阐明了非共价相互作用在实现纳米粒子表面活性剂响应性调控中的关键作用。总结了纳米粒子表面活性剂高效精准构筑结构化液体的重要策略，包括双连续相乳液凝胶的剪切制备，全液相模塑成型以及全液相3D打印等。进一步介绍了结构化液体在全液相器件、界面复合材料制备以及功能性液滴等领域的应用。最后对结构化液体在体系多元化、器件智能化等研究方向及其在医疗、电子和软体机器人等领域的应用进行了展望。

图1 全液相模塑成型

     上述工作以专论形式即将在《高分子学报》2024年“高分子优秀青年学者”专辑印刷出版，论文第一作者为北京化工大学博士研究生封维潇，通信联系人为史少伟教授。

原文链接：http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2023.23300&lang=zh