澳门威斯人电子科技大学崔家喜教授团队《Angew》：蒸腾作用启发的水凝胶表面结构自生长木本植物的生长代表了一种可持续材料形成和后修饰方式：通过不断地从泥土中摄取、输送、和转化小分子物质，本植物能按需生长出大量具有特定结构和性的机材料。该过程因树叶蒸腾情况变化而具有“春生夏长、秋收冬藏”周期性，且是由内而外进行的，即上一个年轮的所生长的物质需要重构以便于让新物质在内部形成。生长的特性让木本植物展现出了许多人工交联有机材料难以企及的能力，如大幅度改变材料尺寸、外观、结构、成分和功能的后修饰性，优异的环境自适应性，长时间服役能力（千年）等。模拟这种生长，赋予交联聚合物类似的功能和性质，对提高材料使用效率、发展更智能的新材料具有重要意义

　　近年来，通过模拟树木中蒸腾作用驱动的生长过程，激发了人们对于含有独立液滴结构“人工树”的设计合成（Nature 2008, 455, 208-212），用于从亚饱和水中连续提取水。在“人工树”体系中，水分的蒸发促使内部的液滴产生负压，这种负压将进一步驱动来自外部的液体输送到“人工树”的表面。这种从外部环境汲取水的策略可以很好地解决上述预溶胀营养液的所造成的问题。

　　电子科技大学崔家喜教授团队作为最早研究生长材料的课题组之一，近几年一直致力于探索生长材料的生长策略及其独特的性能与运用。目前，团队已经实现了基于三涡虫的可逆生长交联聚合物（Nat. Commun. 2023, 14, 3302），基于孔雀羽毛的结构色局部调节（Nat. Commun. 2022, 13, 7823）以及动态基底表面微结构的局部生长（Nat. Commun. 2020, 11, 963）；材料力学、形貌和尺寸的度调控（ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6 )；硬热固性材料（1 GPa）的高效生长自修复能力（J. Mater. Chem. A 2022, 10, 174-179），基于正交自生长策略度后调节导电水凝胶性能（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2206222），承力状态下的原位生长（Adv. Funct. Mater. 2022, 2212402）。此外，该团队首次总结了自生长材料，并系统地介绍了这类材料的特征、设计方法澳门威尼克斯人网站、独特性能和潜在的应用（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202306565）。基于上述研究，结合“人工树”策略到开发的自生长策略中，他们开发了一种新的自生长策略，即构建了一种将蒸腾诱导的物质迁移和光聚合耦合来模拟树木的自生长策略（图1）。结合离子复合结构，将彼此独立的液滴结构结合到水凝胶体系中成功构建“人工树”（图1）。随着蒸腾作用的进行澳门威尼克斯人网站，这种液滴结构内部产生负压，进而驱动“人工树”更快地在外部汲取营养物质于表面经过光聚合实现生长。详细研究了体系中蒸腾作用驱动的物质迁移和自生长（图2）。自生长过程可以利用气流速度、环境温度和内部的孔结构进行调节（图3）。由于自生长过程的空间可控性，可以通过替换不同的外部营养液澳门威尼克斯人网站，实现自定义的复杂结构构建（图4和图5）。文章以“Transpiration-induced self-growth of texture hydrogel surfaces”为题发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》。该工作受到国家自然科学基金的资助。

　　电子科技大学基础与前沿研究院崔家喜教授为该论文的通讯作者，湖南科技大学的王宏博士和电子科技大学长三角研究院(湖州)的熊新红博士为论文的共同第一作者。