在盐水中“变身”的神奇高分子材料

　　科学家研制出一种可自组装成球形胶束结构的嵌段共聚物，将可能作为替代品用于制造船只上的无毒防护涂料。

　　嵌段共聚高分子材料能够在盐水中改变自身结构，这也使它能够在动态的海洋环境中保持自身完整。事实证明，这种材料将可能作为替代品用于制造船只上的无毒防护涂料。

　　从生物医学科学到石油工业领域，“智能材料”都发挥着重要的用途，它能够在各种特殊、可控刺激下改变自身结构。日前，A*STAR研究人员发明了一种自组装的聚合物材料，当把它从水中放到电解质溶液中（比如盐水），它的结构就会发生变化。这种材料将有助于提高涂层的保护作用，防止生物污染物沉积在船体（尤其是进入海水的部分）表面。

　　嵌段共聚物是由两段不同的单体材料构成，每段材料各自有特质。A*STAR化学与工程科学学院的Vivek Vasantha* 与来自新加坡的创新型海洋防污方案计划（IMAS计划）的科学家共同研制出这种嵌段共聚物。它可自组装成球形胶束结构，其中一种单体形成球形的核心和另一种单体形成它的外壳。这其中包括亲水的单体（乙二醇或聚乙二醇）以及嗜盐的聚磺胺三甲铵乙内酯（PSB）。

　　 “我们创造了这种对盐响应的嵌段共聚物，在水中自组装形成或“常规”或“颠倒”的胶束。” Vasantha说。传统的胶束在去离子水中形成并且将会拥有一个嗜盐的PSB核心和亲水性的PEG壳。然而，研究表明，当胶束浸泡在盐水中时会重新组装自己；PEG形成核心，PSB构成外壳从而构成完全相反的胶束。

　　“比起pH、温度或光等那些复杂的外部刺激，这种材料仅对盐的作用很敏感的。” Vasantha解释说。“事实证明，这种材料对PH和温度的变化很不敏感，这意味着它在动态多变的海洋环境中有潜在应用价值。”

　　研究人员把这种共聚物跟原始物混合在一起制造了一种无毒的涂层用来代替传统的防污涂层。目前使用的防护涂料包含有毒化学品，并且由于涂料中的添加剂在海水的作用下会加速分解，所以短时间内它就会失效。

　　Vasantha的团队把这种新的涂料用到玻璃载片上，然后浸在海水中达两个星期。 “防污涂料的性能在实验室中已经经受过了正常测试。” Vasantha说，”在我们独特的海洋试验中，自组装功能的胶束能够保证涂有涂层的表面的完整，并且也显示出合理的防污能力，防止生物（如藤壶）的沉积。”

　　研究人员希望他们的智能材料将能够在提高石油采收率和生物医学科学等其他领域存在潜在的应用。

　　进一步探索：使用在水中不分解的热敏感聚合物可能会生产出新的防污涂料，将有效提高原油的采收率。