中科院化學(xué)所功能界面材料研究組以江雷研究員為首的科學(xué)家，最近成功地通過(guò)調(diào)節(jié)“光”和“溫度”，實(shí)現(xiàn)了納米結(jié)構(gòu)表面材料超疏水與超親水之間的可逆轉(zhuǎn)變，研制出超疏水/超親水“開關(guān)”材料，在功能納米界面材料研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。這兩項(xiàng)研究成果在基因傳輸、無(wú)損失液體輸送、微流體、生物芯片、藥物緩釋等領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

    在熱響應(yīng)超疏水/超親水可逆“開關(guān)”研究中，他們用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法，在基底上制備溫度響應(yīng)高分子聚異丙基丙烯酰胺薄膜，通過(guò)控制表面粗糙度實(shí)現(xiàn)了在很窄的溫度范圍內(nèi)，超親水和超疏水性質(zhì)之間的可逆轉(zhuǎn)變。在低溫時(shí)，羰基和胺基被水分子組合，分子間氫鍵是主要的驅(qū)動(dòng)力；隨著溫度的升高，分子內(nèi)氫鍵起了主要作用，分子鏈采取更為緊密的排列方式，排斥了水分子。該文章發(fā)表在國(guó)際權(quán)威雜志德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》上，該雜志將這一重要成果推選為vip(非常重要)文章。文章發(fā)表后被《科學(xué)》雜志主編推選為化學(xué)方面的亮點(diǎn)，并以《超級(jí)開關(guān)》為題報(bào)道了該項(xiàng)研究成果。

    在紫外光響應(yīng)超疏水/超親水可逆“開關(guān)”研究中，我國(guó)科學(xué)家利用水熱法成功制備陣列的氧化鋅納米棒，并實(shí)現(xiàn)了其超疏水特性，文章在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》發(fā)表后即被《自然》雜志報(bào)道，認(rèn)為該小組制備的納米氧化鋅陣列結(jié)構(gòu)薄膜具有“同時(shí)疏水/親水”，就如同一塊“納米地毯”，該結(jié)構(gòu)所具有的超疏水特性可以使該材料具有不沾水和自清潔的作用。通過(guò)紫外光的照射，“地毯”又成為超親水的材料，使水能夠存留在粗糙的納米結(jié)構(gòu)中。