硫靛是可见光响应光开关,对其反式和顺式异构体之间的构象变化具有出色的空间控制。然而,它们在所有常规有机溶剂和聚合物中的溶解度有限,阻碍了它们在软物质材料中的应用。
在此,昆士兰科技大学Christopher Barner-Kowollik,Vinh X. Truong,新加坡科学技术研究局Loh Xian Jun引入了一种将硫靛蓝单元共价插入聚合物主链的策略,使硫靛蓝能够在交联的聚合水凝胶中发挥作用。
文章要点
1)研究人员通过开发一种硫靛双甲基丙烯酸酯连接基来克服它们的溶解度问题,该连接基能够进行自由基引发的硫醇-烯反应以进行逐步增长聚合,生成含靛蓝的聚合物。
2)通过构建其在宽范围单色波长下的转换效率的详细光化学作用图,阐明了硫靛可逆反式/顺式异构化的最佳波长。至关重要的是,含靛蓝聚合物在有机溶剂和水中表现出材料光学和物理性质的显着光转换。
3)此外,交联结构内硫靛蓝的光开关能够实现可见光诱导的水凝胶刚度调节。含硫靛蓝的水凝胶和光开关过程对细胞无毒,从而为软物质材料和生物学相关研究的高级应用提供了机会。
参考文献
Walden, S.L., Nguyen, P.H.D., Li, HK. et al. Visible light-induced switching of soft matter materials properties based on thioindigo photoswitches. Nat Commun 14, 8298 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-44128-8
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44128-8