納米粒子的應(yīng)用范圍十分廣泛，從藥物輸送到電子產(chǎn)品再到空氣凈化。納米粒子體積小、特性可調(diào)，對(duì)技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)研究特別有價(jià)值。當(dāng)納米粒子制成的聚合物接枝在一起時(shí)，材料的功能性可以得到改善。
有機(jī)納米粒子(oNP)在化學(xué)上比無機(jī)納米粒子更具多功能性，可以進(jìn)行功能化和定制，以適應(yīng)特定的生物醫(yī)學(xué)和技術(shù)應(yīng)用，然而，現(xiàn)有材料在機(jī)械性能和化學(xué)可調(diào)性方面受到限制。
美國國家科學(xué)院院刊(PNAS )最近發(fā)表的一項(xiàng)研究調(diào)查了超支化和化學(xué)交聯(lián)對(duì)oNP的影響，通過兩種機(jī)制的結(jié)合實(shí)現(xiàn)密集的鍵合網(wǎng)絡(luò)。
該項(xiàng)研究由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)化學(xué)系 Krzysztof Matyjaszewski 和材料科學(xué)與工程系 Michael Bockstaller 領(lǐng)導(dǎo)，其成果展示了調(diào)節(jié)功能屬性和彈性特性的能力，使得這種新穎的“自下而上”方法適合于創(chuàng)建廣泛應(yīng)用的功能材料。該項(xiàng)研究得到了能源部基礎(chǔ)能源科學(xué)辦公室的支持，并與休斯頓大學(xué)和德國馬克斯普朗克聚合物研究所的研究人員合作完成，推進(jìn)了對(duì)控制 oNPs 特性的參數(shù)以及使其合成的化學(xué)方法的根本理解。
“通過這些過程的結(jié)合，我們已經(jīng)能夠證明有機(jī)納米粒子表現(xiàn)出無機(jī)類型剛度的能力，”Bockstaller 說。
這種對(duì) oNPs 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的先進(jìn)控制水平是由該研究的第一作者、化學(xué)博士生尹榮冠開發(fā)的利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP) 合成功能納米粒子的新穎而精確的方法實(shí)現(xiàn)的。
Matyjaszewski 表示：“通過 ATRP 設(shè)計(jì)和精確制備的功能化有機(jī)納米粒子實(shí)際上是摩爾質(zhì)量達(dá)到 1 億道爾頓的新型巨大單個(gè)大分子。”
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