含有动态共价键的液晶弹性体的分子设计、合成及性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21674057
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0504.高分子功能材料化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

In 2014, we reported that dynamic covalent bonds offer a practical solution to the bottleneck of processing liquid crystalline elastomers. As this is a new area, the relationship between molecular structure and material property is unknown; other kinds of dynamic covalent bonds except dynamic ester bonds have not been explored. In this project, we are going to design and synthesis various kind of liquid crystalline elastomers with dynamic covalent bonds. It contains two part. In the first part, we will systematically investigate liquid crystalline elastomers containing ester bonds. By designing and synthesis liquid crystalline elastomers with different structures, we plan to find out the relationship between molecular design and the material properties, the reasons account for the successful preparation of monodomain liquid crystalline elastomers, and how to improve the actuation performance of the materials. In the second part, we are going to design and synthesis new liquid crystalline elastomers containing other kind of dynamic covalent bonds, to enrich the type of liquid crystalline elastomers, attempting to overcome the shortcomings inherent to the liquid crystalline elastomers containing dynamic ester bonds. Base on the above research, we are going to summarize the common features for the successful design of easy processable liquid crystalline elastomers, to provide new methods, new techniques and theoretical knowledge for the preparation of liquid crystalline elastomers.
液晶弹性体作为一种智能材料,应用前景广阔,我们两年前证实,采用动态共价键构筑液晶弹性体,可解决此领域长久以来面临的加工困难的瓶颈问题,但此类液晶弹性体的分子结构与性能之间的关系尚不明了,除了动态酯键外种类繁多的其它动态共价键尚未涉及。本项目拟从分子设计出发,以化学合成和性能表征为基础,研究两部分内容。第一部分通过系统的设计合成不同结构的含动态酯键的液晶弹性体,揭示分子结构与性能之间的关系,阐明成功加工的因素,提高材料的形变率。第二部分是利用其它的动态共价键,设计合成易加工的液晶弹性体,以期解决含动态酯键体系液晶基元选择受限的缺陷及高温稳定性差的问题。以上述研究为基础,总结其中的规律,丰富液晶弹性体的可选择范围,为液晶弹性体分子设计及制备提供理论基础和新方法、新技术。

结项摘要

液晶弹性体能够感知外界刺激,自发发生大幅形变,作为致动器和感应器,可应用于包括软体机器人在内诸多高科技领域。加工制备困难成为目前制约材料实际应用重要问题。采用动态交换键制备新驱动器材料,有望解决液晶弹性体加工难题,并为此材料带来焊接、愈合和再塑型等性能。本项目从分子设计合成出发,以化学合成和性能表征为基础,开展了动态共价键构筑液晶弹性体的研究。项目通过设计合成新的含动态酯键液晶弹性体,优化了单畴液晶弹性体的加工工艺,将此类液晶弹性体驱动的形变率提高到90%;利用硅氧交换反应和加成断裂链转移反应,合成了新的液晶弹性体。更为重要的是,我们采用了不同的策略,解决了含动态酯键体系液晶基元选择受限的缺陷及驱动稳定性差的问题,所得液晶弹性体可以稳定驱动1000次以上。项目研究不仅丰富液晶弹性体的可选择范围,为液晶弹性体分子设计及制备提供理论基础和新方法、新技术,而且为柔性机器人等领域的发展提供了新材料和新思路。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
可多次使用的液晶型类玻璃高分子
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Acta Polymerica Sinica
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    杨洋;张锡奇;危岩;吉岩
  • 通讯作者:
    吉岩
Gold Nanospheres Dispersed Light Responsive Epoxy Vitrimers
金纳米球分散光响应环氧 Vitrimers
  • DOI:
    10.3390/polym10010065
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
    Polymers
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Zhenhua Wang;Zhen Li;Yen Wei;Yan Ji
  • 通讯作者:
    Yan Ji
A durable monolithic polymer foam for efficient solar steam generation.
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  • DOI:
    10.1039/c7sc02967e
  • 发表时间:
    2018-01-21
  • 期刊:
    Chemical science
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Chen Q;Pei Z;Xu Y;Li Z;Yang Y;Wei Y;Ji Y
  • 通讯作者:
    Ji Y
Electricity-Triggered Self-Healing of Conductive and Thermostable Vitrimer Enabled by Paving Aligned Carbon Nanotubes
通过铺设排列整齐的碳纳米管实现导电和耐热 Vitrimer 的电触发自修复
  • DOI:
    10.1021/acsami.9b21949
  • 发表时间:
    2020-03-25
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Wang, Huimin;Yang, Yang;Zhang, Yingying
  • 通讯作者:
    Zhang, Yingying

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  • 作者:
    王法;胡坚明;吉岩;李力
  • 通讯作者:
    李力

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自伸长液晶弹性体的构效关系研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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