从聚合物基纳米级构建块进行可扩展的宏观工程:现有挑战和新兴机会
Derong Lu1, Valentin A Bobrin2
1School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Nanyang Technological University, 70 Nanyang Drive, Singapore 637457, Singapore.
Biomacromolecules
|October 29, 2024
概括
研究人员正在开发可扩展的方法,通过在纳米尺度上组织聚合物来创建复杂的,分层的合成材料. 这些先进的材料对生物电子和人工肌肉的应用具有前景.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 自然材料具有独特的特性,源于它们在多个长度尺度上的等级结构.
- 合成具有类似复杂,等级结构的材料是具有挑战性的,因为需要在散装形式内精确的纳米控制.
研究的目的:
- 审查可扩展的技术,以创建具有层次结构的合成材料.
- 为了突出组织聚合物基构件在多个长度尺度上的进步.
主要方法:
- 与增材制造集成的块共聚合物自组装.
- 聚合物刷纳米颗粒的自组装成有序结构.
- 直接写入的合体组件,用于可扩展的制造.
主要成果:
- 在宏观结构中展示了纳米级聚合物组织的可扩展技术.
- 确定了聚合物混合纳米粒子作为层次材料的多功能构建块.
- 展示了大量建造多尺度结构合成材料的方法.
结论:
- 可扩展组装技术的进步使复杂,层次结构的合成材料的制造成为可能.
- 这些材料表现出适合先进应用的新兴特性.
- 未来的方向包括开发用于生物电子接口,人工肌肉和生物材料的材料.
