高分子新年特刊（下）：隐性眼镜？NO!——电子屏幕？YES!
恰逢2016新年伊始，欧洲足球赛事 的编辑小伙伴们为大家送上高分子新年特刊，邀您一览。
想像一下，一个携带着可移动部分的高分子能够向环境传递某些介质，然后通过化学方法复原并再次发挥作用；又或者一个高分子聚合物能够像人类肌肉收缩和舒张那样举起周围的“重物”。如今，这一切都不再是人们的幻想。近日，西北大学的研究人员已经开发出这种可拆卸式新型聚合物分子。
实现上述功能，需要刚性和柔性纳米级聚合物分子具备不同的特性，并且以特定的方式进行组合。而这种全新的聚合物分子在未来可以被用于制造人造肌肉或其他材料，如一些药物、生物分子或其他化学物质；在自我修复功能材料和可替换能源的领域也能发挥一定的作用。
相关研究结果已经发表在Science上。
近日，瑞典默奥大学一个研究小组首次发现在半导体聚合物中可以实现高效的垂直电荷传输。这些开拓性的研究结果，对提升聚合物电荷传输能力和有机光电器件的制造具有深远的影响。
共轭半导体聚合物（塑料）具有优异的光学和电子特性，这使得它们在生产有机光电器件，如光生伏打太阳能电池（OPV），发光二极管（OLED）和激光器等领域极具吸引力。但是，直到现在有机半导体的垂直电荷载体迁移率依然较低，不足以实现电子设备的快速电荷传输。然而，瑞典默奥大学的研究小组已经成功攻克了这个难题，他们发现了通过聚合物主链产生电荷的高效运输新方法。在这个新方法中，不需要对聚合物进行任何的化学掺杂就可用于电荷传输等领域。
相关研究结果已经发表在Advanced Materials上。
圣安德鲁斯大学和哈佛医学院的研究人员开发出一种新的技术，可将光导入人体的深层组织，帮助伤口更快地愈合，更有效地治疗肿瘤。这一技术称之为光学反应组织粘合技术，就是将光导入伤口处以刺激伤口快速愈合。但是直到现在这项技术还是只能用于治愈表层伤口。目前，研究人员正在将此技术发展到治愈人体的深层伤口等领域。
传统上，用于将光导入伤口的纤维是由玻璃或是天然纤维材料制成，这种材料会永久留在人体内，只有借助外科手术才能将其取出。然而，圣安德鲁斯大学和哈佛医学院的研究小组发现这种新型纤维可由一种可被人体吸收的材料制成，从而不必再利用外科手术去除，同时也减少了对新生组织的损伤。
这项研究可用于多种领域，例如长期的光动力疗法（PDT）治疗癌症，以及植入内窥镜重复成像和监测术后愈合等过程。
环烯烃聚合物(COPs)可以用真空紫外光催化反应，即在低于Tg（玻璃化转变温度）的条件下以实际结合强度键合。研究者利用真空紫外辐照条件对聚合物进行优化，他们给予聚合物最大界面处5分钟的紫外光照射，最终发现长时间的照射造成了聚合物韧性的下降。
此外，该研究小组还发现高湿度环境可以造成环烯烃聚合物冲击韧性的下降，研究者利用高分辨率的扫描电镜观察了断裂表面，发现在断裂表面处出现了大量的纤维素微纤丝，而这种界面破坏可以由该处应力迫使氢键的移位来解释。
相关研究成果已经发表在Polymer Journal上。
新型聚合物薄膜包衣在接触隐性眼镜镜片后，能够将其转变为便携式电脑屏幕，这一转变将会促使消费类电子产品进入可穿戴视觉用具的新时代。
近日，来自南澳大利亚大学未来工业研究所的科学家们已经成功完成了新型聚合物薄膜促使隐性眼镜转变为导体，并且有打造微型电路潜力的概念验证。而这种可穿戴电子设备对人体不会产生任何危害。
这种新型技术可以改变人们的生活方式，使人和附近的智能设备更安全的联系在一起。南澳大利亚大学的聚合物涂层研究使得高滚球体育 的隐形眼镜行业改变了游戏规则。
相关研究成果已经发表在ACS Applied Materials and Interfaces上。
当柔性纤维刷被用来除去液池中的水滴时，人们常常能在其末端看见残留的水滴，而残留液体的多少又取决于纤维的长度、刚度和纤维的形状。研究人员为了解决这个问题，从不同横截面的锥形纤维所产生的毛细力入手，最终发现毛细力可用来除去残留的水滴。
然而，充斥于整个柔性纤维刷之间的毛细力可能很难与水滴产生相互作用。研究人员从理论上证实了柔性纤维刷除水的物理机制明显不同于单个锥形纤维通过“关闭”它们的末端防水的机理。目前，研究人员正在深入研究这种机理。而这种理论可以用来指导设计一种可控的储水式液体输送装置。
相关研究成果已经发表在NPG Asia Materials上。
近日，科学家研究出一种新型的聚合物囊状结构。这些囊状结构主要为胶束或者囊泡（主要由两亲性嵌段共聚物在水中自发形成）。它们具有晶体结构，可以提高聚合物材料的力学性能。这些胶束与囊泡自身又具有流体的性质，通常应用于药物传递和基因治疗等轻机械领域。大多数胶束与囊泡具有弯曲的界面，这是由弯曲的几何形状具有三维晶体的不对称性造成的。
现在科学家通过结晶法合成单晶状聚合物胶囊，并将其命名为crystalsome。研究人员通过原子力显微镜来研究这种囊状结构，并用这种新型的结构来研究球晶结构和药物运输。目前已经研制出148nm到1µm的crystalsomes聚合物囊状结构。
相关研究成果已经发表在Nature Communications上。
由华东理工大学和上海交通大学共同研发的新技术目前已运用到高强度碳纳米管薄膜的开发上。
研究人员发现，管状生长的单层碳原子具有优异的电子和弹性性能，于是他们试图寻找一种可以批量生产这种材料的方法。在多方努力合作下，终于成功研制出保留单层碳原子大部分弹性等性能的材料，并且这种材料的强度要高于芳纶和碳纤维。未来，这种新材料将适用于可穿戴设备，并且可以运用到人工肌肉和士兵防护服等领域。
相关研究成果已经发表在Nano Letters上。
聚集诱导发光聚合物（AIE）是一系列新型的发光材料。人们对这种材料的研究兴趣日益增长，现在对AIE的研究已经促使一个全新领域的诞生。
AIE 聚合物可由高聚合态排放，多样化聚合物结构和多种合成方法制备。AIE和小分子聚合物相比，也表现出良好的溶解性和加工性能。此外，一些其他高分子材料的功能可以通过大量简单方便的合成方法引入AIE聚合物。这种新型材料可以运用到很多领域，如荧光传感器，刺激响应性材料，生物学上的应用，多孔材料以及圆偏振发光等。迅速发展的各种 AIE 聚合物为这个全新的研究领域提供了巨大的机遇。
在美国北卡罗来纳州，百分之四十四的房主更关心风暴破坏他们房子的程度。而能够耐受相应冲击的门窗成为保护人们财产的关键。
PlyGem公司将出售一款新型乙烯基双悬窗，这将会成为抵挡风暴的利器。这款乙烯基双悬窗可以承受一块9磅重（2到4层厚）的预制板以每小时35英里的速度撞击所产生的力。尽管表层的玻璃会碎裂，但是撞裂的冲击会被内层的聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 树脂所吸收。这种玻璃由于其高结合质量、光学透明性和韧性，也可被应用于汽车的挡风玻璃（安全夹层玻璃）。
在未来，这种新型乙烯基双悬窗基于它在测试期间的优异表现可以完全通过超级飓风的考验。
近日，研究人员在温和紫外光照射（最大波长约为365nm）和不添加传统的光引发剂、金属催化剂或染料敏化剂的条件下进行了丙烯酸甲酯的光诱导可控自由基聚合，即一种新型固体光催化剂的实验。
研究人员发现在紫外光照射下，有机胺能够和硫代硫羰基化合物进行协同光化学反应，最终得到聚甲基丙烯酸酯。当在固体基质上接枝富胺聚合物时可以得到非均相催化剂，这种催化剂在光聚合反应中能够轻易的去除，回收和循环利用。更重要的是，利用固态光触媒 (ssPC)作催化剂合成的聚甲基丙烯酸酯和用游离胺催化合成的产物具有同样优异的化学和结构完整性。
相关研究成果已经发表在Scientific Reports上。
12、无毒的细胞粘合剂
普度大学的研究者已经证实：一种根据贻贝体内蛋白质而人工合成的高强度粘合剂对活细胞是无毒的。这也表明：这种粘合剂在外科手术或者其他生物医药方面有潜在的适用性。用传统的手术缝线和螺丝钉缝合伤口会使伤口处承受过大的机械应力，同时也可能造成感染。因此用这种粘合剂‘缝合’伤口是非常不错的选择。
这种粘合剂被研究者命名为邻苯二酚-聚苯乙烯，是一种模仿贻贝分泌出的蛋白质而人工合成的高强度粘合剂。研究人员用名为NIH/3T3纤维母细胞对这种聚合物进行测试，化验结果都显示培养在该材料中的细胞依然保持正常的机能。
相关研究成果发表于Journal of Biomedical Materials Research Part A上。
在工业领域中，气体混合物的分离是非常重要的。而SF6作为温室气体却是各种工业生产中必不可少的原料之一。因此现在许多研究都集中在发展SF6及其衍生物的分离技术上。
近日，一种新型高度选择性的聚合物电解质膜已经被合成，这个膜是由Cu（NO3）2和聚（2-乙基-2-恶唑啉）合成的，用于SF6/N2分离的准备过程。研究人员提出了一种将含Cu（NO3）2的电解质膜作为阻隔材料的新方法。此法中的电解质膜是控制涂料器将含Cu（NO3）2的溶液添加到复合材料中制成的。因为制作过程中有水的存在，所以在制作完成后，电解质膜需在室温下干燥十分钟。而当POZ/Cu(NO3)2的摩尔比为1:0.7时，这种新型聚合物电解质膜具有最大的分离能力。
相关研究成果已经发表在Scientific Reports上。
本刊由材料人高分子材料学习小组编写。
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