中科院理化所王树涛研究员团队《Adv. Mater.》：刺激响应纳米颗粒构筑从微观到宏观材料

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纳米粒子聚集为构建具有微观/宏观、有序/无序、静态/动态的功能材料提供了强大的策略，并且在能源、智能机器人、生物医疗和环境等领域有着巨大的影响与广泛的应用。外部刺激是控制纳米颗粒聚集的一种常见且有效的方法，该过程是通过各种外部刺激（例如温度、光、电场和磁场）以远程的方式在时空上调控纳米颗粒聚集。智能纳米颗粒和外部刺激的结合为创造具有独特的功能材料提供了一条有力的和充满希望的途径。

近期，中科院理化技术研究所王树涛研究员团队在Advanced Materials上发表了题为“From Nanoscopic to Macroscopic Materials by Stimuli-Responsive Nanoparticle Aggregation”的综述文章。该综述的第一作者是在读博士生刘明倩，共同作者还有杨曼博士、万茜子博士、国家纳米中心唐智勇研究员、中科院理化技术研究所江雷院士。这篇综述文章系统地介绍了各类外部刺激（温度、光、pH、电场和磁场等）诱导纳米颗粒聚集成不同尺度的材料，从微观的独特超结构到宏观的材料（包括无序的纳米颗粒聚集体、有序超晶格、结构液滴、微胶囊、2D薄膜、3D宏观块体等），以及论述了基于刺激响应纳米颗粒聚集构筑的不同尺度材料的应用，并且展望了刺激响应纳米颗粒聚集在其他领域的应用前景。
该工作是团队近期总结的关于刺激响应纳米颗粒聚集材料相关研究的最新进展，并展望了该领域面临的问题与挑战。通过刺激响应纳米颗粒聚集构筑微观或宏观材料一直是一个重要的手段，在未来，刺激响应纳米颗粒聚集也会在许多领域发挥越来越大的作用。
图1：在外部刺激(温度、pH、光、磁场和电场)下，颗粒间相互作用(疏水相互作用、氢键、静电相互作用、主客体相互作用、偶极-偶极相互作用、磁场力和电场力)驱动纳米颗粒从分散态到聚集态。 图2：基于刺激响应纳米颗粒聚集的潜在应用：微观材料（例如可逆捕获与释放纳米器件、致动器和复杂超晶格）、宏观2D材料（例如显示设备、传感器、芯片和电极）、宏观3D材料（例如智能固体、智能机器人抓手和坚硬固体）。

全文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202208995

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