Photoswitchable Hydrogel Surface Topographies by Polymerisation-Induced Diffusion
作者:Jelle E. Stumpel、Danqing Liu、Dirk J. Broer、Albertus P. H. J. Schenning
DOI:10.1002/chem.201300852
日期:2013.8.12
relatively fast photoswitching behaviour. Subsequently, the photopolymerisation of a similar monomer mixture that included TPGDA afforded freestanding hydrogel polymer networks. The light‐induced isomerisation of protonated merocyanine into neutral spiropyran under slightly acidic conditions resulted in macroscopic changes in the hydrophilicity of the entire polymer film, that is, shrinkage of the hydrogel.
在本文中,我们描述了通过使用简便的方法制备图案化的光响应水凝胶。这种聚合物网络水凝胶涂层由N组成异丙基丙烯酰胺(NIPAAM),交联剂三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和新型光致变色螺吡喃单丙烯酸酯。在预研究中,合成了含有螺吡喃染料的线性NIPAAM共聚物(不含TPGDA),显示出相对较快的光开关性能。随后,包括TPGDA在内的类似单体混合物的光聚合得到了独立的水凝胶聚合物网络。在弱酸性条件下,质子化的花菁在光诱导下异构化为中性螺吡喃,导致整个聚合物膜的亲水性发生宏观变化,即水凝胶收缩。收缩程度可以通过改变丙烯酸酯混合物的化学组成来控制。经过这些预研究之后,通过使用图案化的光掩模,通过聚合诱导的扩散来制造具有空间调节的交联密度的水凝胶薄膜。所得的光滑图案化水凝胶涂层在弱酸性介质中溶胀,并且在交联密度较低的区域中溶胀度更高,因此产生了波纹状表面。暴露于可见光后,表面形貌再次变平,从而表明可以形