Surface-Anchored Poly(N-isopropylacrylamide) Orthogonal Gradient Networks.
Surface-Anchored Poly(N-isopropylacrylamide) Orthogonal Gradient Networks.
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DOI：
10.1021/acs.macromol.6b01048
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发表时间：
2016-07-26
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
Genzer, Jan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pandiyarajan, C. K.;Rubinstein, Michael;Genzer, Jan
我们提出了一种通用的合成路线，导致产生表面附着的聚丙烯酰胺凝胶，其中的交联密度连续变化，并逐渐跨越基板在两个正交方向。我们采用自由基聚合来合成无规共聚物，其包含~5%的光活性甲基丙烯酰氧基二苯甲酮（MABP）、~5%的热活性苯乙烯磺酰叠氮（SSAz）和~90%的N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）单元。MABP和SSAz在共聚物中的存在有利于分别使用光活化和热活化交联化学以正交方式控制凝胶的交联密度。采用椭圆偏振光谱法来确定凝胶在水和甲醇中的溶胀度作为基底上的位置的函数。网络溶胀在整个基底上连续且逐渐变化，并且在低凝胶分数的区域中高，在高凝胶分数的区域中低。
We present a versatile synthetic route leading toward generating surface-attached polyacrylamide gels, in which the cross-link density varies continuously and gradually across the substrate in two orthogonal directions. We employ free radical polymerization to synthesize random copolymers comprising ~5% of photoactive methacrylyloxybenzophenone (MABP), ~5% of thermally active styrene sulfonyl azide (SSAz), and ~90% of N-isopropylacrylamide (NIPAAm) units. The presence of MABP and SSAz in the copolymer facilitates control over the cross-link density of the gel in an orthogonal manner using photoactivated and thermally activated cross-linking chemistries, respectively. Spectroscopic ellipsometry is employed to determine the degree of swelling of the gel in water and methanol as a function of position on the substrate. Network swelling varies continuously and gradually across the substrate and is high in regions of low gel fractions and low in regions of high gel fractions.
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