国家绿色光电子国际联合研究中心周国富教授团队在Cell姊妹刊《Matter》发表研究成果

近日，我校国家绿色光电子国际联合研究中心周国富教授团队在刺激响应型液体分泌领域取得重大突破，首次实现了电驱动液晶聚合物表面的液体分泌。该研究成果以《Artificial Organic Skin Wets Its Surface by Field-Induced Liquid Secretion》为题，于6月16日在国际顶级期刊出版社Cell Press旗下首本材料学期刊《Matter》杂志发表。文章第一作者为我校DIRM实验室研究人员詹媛媛，周国富教授、Dirk Jan Broer教授、刘丹青助理教授为文章共同通讯作者。该论文于6月18日被Nature Research Highlight重点报道。

目前，以柔性材料为基础构建的软体机器，因其在仿生材料、生物、医药等领域的重要应用，成为了智能材料中的一个重要组成部分。自然界的生物通过在其表面分泌液体来提高生存几率。受到自然界的启发，科学家们研制出了各种各样的可分泌液体的人造表面。大部分报道的液体分泌的驱动机制，譬如扩散，表面张力，压力等，都是被动的驱动原理，且液体分泌仅限于单程的液体释放。相比之下，远程操控的响应型液体分泌可以实现主动控制表面性质的变化。该文章报道了一种人造合成皮肤，该皮肤在射频（RF）电信号的刺激下能够分泌液体。这种人造皮肤是由（亚）微孔近晶液晶高分子聚合体网络（LCN）合成。聚合物网络的近晶排列及其指向性决定了液体的流动方向并增强了流体在预设位置向表面的传输。特别指出的是，释放出的液体可以通过毛细管填充被皮肤重新吸收。文章还特别报道了该液晶聚合物表面在分泌液体的同时，还能释放化学反应物如酸碱指示剂（甲基黄）、消炎药（布洛芬）以及血管收缩拮抗剂（桂利嗪）。这种表面释放液体的人工表面将在软执行器、微流控、摩擦控制、表面粘附性以及基于流体的表面清洁领域发挥巨大的应用价值。本论文成果是光电响应新型功能高分子材料领域的前瞻性应用基础研究，将引领软物质材料领域的科研创新，为灵敏度高、精确性高、可控性强、响应速度快、可回复性强等软物质材料关键性能提供重要指导。

该研究得到了国家自然科学基金委、广东省引进创新创业科研团队计划、欧洲研究委员会（ERC）和荷兰科学研究组织（NWO）等的经费支持。

《Matter》杂志作为Cell、Chem 和Joule 的姊妹刊，发表跨越多学科领域且具有变革性的材料学研究论文。这些论文涉及材料学的方方面面，从基础到应用，从纳米到宏观。如基本合成、结构和特性，新材料系统性能，新颖的表征方法等。

我校和荷兰埃因霍温理工大学共建的“响应型材料与器件集成国际联合实验室”（DIRM）成立于2015年，是国家绿色光电子国际联合研究中心具有奠基作用的组成部分。DIRM中方负责人为周国富教授，外方负责人为荷兰皇家科学院院士、荷兰埃因霍温理工大学Dirk Jan Broer教授以及刘丹青助理教授。DIRM在液晶分子大面积取向的控制以及光、热、电响应液晶器件的设计与制备方面有着雄厚的基础，并已开创性地在分子设计、纳米杂化和在介观尺度上构筑新型有序微结构，旨在通过汇集中国和荷兰的智能材料和器件集成领域的顶尖人才，成为技术创新产业化和学术研究之间的重要桥梁。此项工作是基于双方多学科交叉的科研基础、国际顶尖的复合型人才队伍以及开创性国际合作的重要成果，在液晶材料与器件方面形成良好的优势互补，共同推进有机功能材料与器件的前沿研究、技术创新及产业化发展。

文章链接：https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30248-4。

Nature Research Highlight重点报道链接：https://www.nature.com/articles/d41586-020-01832-5。