软硬混合结构在生物系统中无处不在,并启发了人造机械设备、致动器和机器人的设计。然而,这些结构的实现在微观尺度上一直具有挑战性。有鉴于此,香港大学王宇锋通过简单的胶体组装,创建了由软材料和硬材料组成的微尺度超结构,这些超结构作为微致动器可展现热响应形状转换特性。
本文要点
(1)在这一设计中,作为硬组分的各向异性金属有机框架(MOF)颗粒与液滴结合,通过价限组装形成模拟脊的胶体链。
(2)这些链具有交替的软段和硬段,被称为MicroSpine,可以可逆地改变形状,并通过热响应溶胀/去溶胀机制在直态和弯曲态之间进行切换。
(3)通过以规定的模式固化链中的液体部分,研究设计了各种链形态,如具有受控致动行为的“胶体臂”。这些链可进一步用于构建胶体胶囊,通过温度程序驱动来封装和释放药物分子。
Dengping Lyu, et al. Biomimetic thermoresponsive superstructures by colloidal soft-and-hard co-assembly. Science Advances. 2023
DOI:10.1126/sciadv.adh2250
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2250