[發明專利]一種納米超材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211245560.4
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115429903A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 王秀瑜;徐冠華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61K49/12
• 分類號: A61K49/12;A61K49/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 任曉云

本發明公開了一種納米超材料及其制備方法和應用，屬于超材料技術領域。本發明提供的納米超材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將可與金屬離子配位的嵌段共聚物、金屬離子與溶劑混合，然后加入堿配制成分散相溶液；(2)將表面活性劑與極性高的液體配制成連續相溶液；(3)采用所述分散相溶液和所述連續相溶液制備一次乳液滴；(4)將所述一次乳液滴通過過濾膜制備二次乳液滴，固化后得到所述納米超材料。本發明的方法采用雙動力學路徑控制方法，制備獲得的納米超材料具有納米尺度的結構單元與整體尺寸，借助內部復雜的級次結構，能夠實現生物成像等領域的應用。

技術領域

本發明涉及超材料技術領域，具體涉及的是一種納米超材料及其制備方和應用。

背景技術

超材料是一種具有復雜的人工級次結構的復合材料，該結構包括人工設計的(常常呈現為周期性)結構單元。通過對涉結構單元的關鍵參數進行合理調控，使得復合材料能夠獲得超越常規(或傳統)材料的理化性質，比如寬范圍的熱膨脹系數，可編程的剛度或耗散，刺激觸發的負的本構參數等，進而獲得在聲學、熱學、電磁學等領域的廣泛應用。超材料無論是在基礎研究還是實際應用都擁有巨大的潛力，是一個獨具魅力的研究領域。

目前超材料的應用領域、結構特征及制備方法主要具有以下特點：首先，超材料的應用領域集中在聲學、熱學、電磁學等領域。借助尺寸范圍在微米、毫米甚至厘米尺度的人工設計的結構單元，通過調制其與電磁波等因素的相互作用，進而產生自然界或者化學合成材料從來沒有過的新穎的理化性質。在此基礎上，超材料研究的新的子領域也逐漸出現，比如熱學、聲學等。再次，對于具有復雜級次結構的超材料的制備，制備方法多數為依賴溫度的熱力學方法。比如利用有機聚合反應、熱學沉積等技術，制備獲得人工設計的結構單元，并進一步地將其組裝獲得復合結構。

綜上分析，目前超材料技術領域尚有一些技術問題和技術空白：1)當前的超材料大多是微米、毫米甚至厘米尺度。這種尺度范圍在醫藥生物領域的應用過程中存在尺寸局限性，比如癌癥治療、藥物運輸、生物成像等領域常常需要材料為納米尺度。2)具有復雜級次結構的超材料多采用熱力學的制備方法，而極少利用不受溫度限制的動力學方法。熱力學方法依賴于體系的溫度T_eff(w)，限制了制備具有復雜級次結構的超材料的自由度。

發明內容

本發明提供了一種納米超材料及其制備方法和應用，本發明的制備方法采用雙動力學路徑控制方法，其能夠同時調控體系的兩個動力學過程，實現對溫度恒定的系統中非平衡狀態的穩定；本發明獲得的納米超材料具有納米尺度的結構單元與整體尺寸，借助內部復雜的級次結構，能夠實現生物成像等領域的應用。

本發明首先提供了一種納米超材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將可與金屬離子配位的嵌段共聚物、金屬離子與溶劑混合，然后加入堿配制成分散相溶液；

(2)將表面活性劑與極性高的液體配制成連續相溶液；

(3)采用所述分散相溶液和所述連續相溶液制備一次乳液滴；

(4)將所述一次乳液滴通過過濾膜制備二次乳液滴，固化后得到所述納米超材料。

上述的制備方法中，所述嵌段共聚物為含有聚乙烯吡啶(PVP)鏈段的嵌段共聚物；