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亚稳态液相变材料的结晶在成核时释放储存的能量作为潜热 ， 因此可以提供一种可触发的方式来激活响应温度变化的下游过程 。 最近 ， 科研人员描述了一种控制乙酸钠从亚稳态水溶液中快速放热结晶成聚丙烯酰胺水凝胶中的三水合物晶体的策略 ， 该聚丙烯酰胺水凝胶的聚合状态已使用光掩模进行图案化 。 对晶体形状、晶体生长前沿速度和演变的热分布的综合实验研究表明 ， 长针状晶体在未聚合溶液中的快速生长产生高达 45?C 的峰值温度 ， 而结晶较慢的聚合溶液产生多晶复合材料并达到峰值在 30?C 时 ， 由于这些区域的热释放率相对于散热率较低 。 该团队使用提出的分析模型描述了传播热波中的这种温差 ， 能够使用这种策略来选择性地激活预定义区域的热响应过程 。
图 1：在溶液中使用光掩模和可聚合添加剂图案化晶体生长的策略 。
相关论文以题为Patterned crystal growth and heat wave generation in hydrogels发表在《Nature Communications》上 。 通讯作者是哈佛大学Thomas B. H. SchroederJoanna Aizenberg教授 。
【哈佛大学《Nature》子刊：又一篇聚丙烯酰胺水凝胶】参考文献：
doi.org/10.1038/s41467-021-27505-z
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