邵正中-陳新聯(lián)合課題組關(guān)于基于兩親性多肽自組裝制備具有超快速可逆熱致變色性能材料的工作發(fā)表在Chemical Science上
? ? ? 最近，英國皇家化學(xué)會（RSC）的旗刊（Flag Journal）Chemical Science發(fā)表了我系邵正中-陳新聯(lián)合課題組與我系彭慧勝教授、英國牛津大學(xué)David Porter教授以及荷蘭奈梅亨大學(xué)Dennis L?wik博士合作的關(guān)于基于兩親性多肽自組裝制備具有超快速可逆熱致變色性能材料的最新研究成果，這是我校博士研究生郭輝作為第一作者所完成的工作，詳見： Hui Guo, Jinming Zhang, David Porter, Huisheng Peng, Dennis W. P. M. L?wik, Yu Wang, Zhidong Zhang, Xin Chen and Zhengzhong Shao*. Ultrafast and Reversible Thermochromism of Conjugated Polymer Material Based on Assembling of Peptide Amphiphiles. Chemical Science 2014, 5, 4189–4195.
自然界中存在著許多有趣的變色現(xiàn)象，例如變色龍可以在幾秒鐘內(nèi)在光或熱的刺激下改變顏色。制備具有類似變色性能的仿生材料是人們一直以來的追求，其中共軛聚合物，例如聚丁二炔材料就具有熱致變色性能。然而，這類人造材料存在一些局限性：首先，這類材料的適用溫度通常在50-90 °C，這就大大限制了其使用溫度范圍；其次，這類材料一般是以粉末狀或者膜材料的形式存在，這也不符合科技發(fā)展對材料的需求，特別是當(dāng)今炙手可熱的可穿戴設(shè)備對材料的要求。
在此工作中，研究者將絲蛋白序列多肽引入到聚二炔中作為側(cè)鏈，通過氫鍵形成的β折疊的固定作用來實現(xiàn)聚二炔材料的超快速并且可逆的熱致變色，其適用溫度甚至達(dá)到了200 °C。此材料能夠在1秒鐘內(nèi)發(fā)生多次的顏色變化，在5000 K/s的變溫速率下仍有變色性能。此材料另外一個優(yōu)勢得益于多肽的自組裝性能，即能夠以任意維度的形式存在，包括纖維、膜、塊狀凝膠甚至噴涂溶液。另外，通過改變分子設(shè)計中烷烴鏈部分的長度，可以有效地控制顏色變化發(fā)生的溫度，并得到了相應(yīng)的能量計算驗證?？傊?，該材料作為感應(yīng)材料具有良好的應(yīng)用前景。
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基于兩親性多肽自組裝所制備的超快速可逆熱致變色材料及變色機(jī)理示意圖
該論文于2014年7月22日在線發(fā)表的同時，RSC旗下的科普刊物《化學(xué)世界》（Chemical World）對其進(jìn)行了熱點報道（http://www.rsc.org/chemistryworld/2014/07/colour-change-polymer-thermochromic-polydiacetylene）；美國化學(xué)會（ACS）的《科學(xué)美國人》（Scientific American ）（http://www.scientificamerican.com/article/plastics-change-color-and-back-in-less-than-1-second/）隨即對報道進(jìn)行了轉(zhuǎn)載；稍后，加拿大的《塑料新聞》（Plastics News）也對此項工作予以了追蹤（http://www.plasticsnews.com/article/20140730/NEWS/140739994/new-polymer-changes-color-in-seconds）。
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