新刊推荐 | npj Soft Matter 五月论文解读

通过纳米尺度异质性工程化调控聚合物薄膜界面黏附性能

Engineering interfacial adhesion of thin polymer films via nanoscale heterogeneity

图1：不同纳米颗粒浓度下，纯PDMS、同质（均匀分布纳米颗粒）和异质（单侧含纳米颗粒）样品对在恒定楔形实验中的裂纹扩展动态和最终裂纹长度

本研究系统探讨了通过在交联聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜中引入纳米级二氧化硅颗粒，实现对聚合物薄膜界面黏附性能的工程化调控。作者采用恒定楔形实验，比较了纯PDMS、同质纳米颗粒分布样品以及异质样品（一侧纯PDMS，另一侧含纳米颗粒PDMS）的界面裂纹扩展行为。

结果显示，随着纳米颗粒浓度增加，薄膜弹性模量显著提升，界面黏附性能增强。同质样品对的界面黏附能随颗粒浓度升高而增加，而异质样品对则表现出黏附选择性，界面黏附能反而降低。能量分析表明，纳米尺度异质性通过改变局部应力分布和能量耗散机制，有效调控了裂纹扩展行为。该研究为通过纳米结构设计实现聚合物界面黏附性能的可控调节提供了理论与实验依据，对功能材料开发具有重要指导意义。

交联剂角色反转对加成型水硅烷化硅橡胶性能的影响

Effects of crosslinker role reversal on the properties of hydrosilylation-cured silicone elastomers

图2：Si-H交联体系与乙烯基交联体系在网络结构上的本质差异：Si-H交联体系形成更致密且异质性更高的网络，而乙烯基交联体系则形成更均匀、交联密度较低的网络

本研究对比了传统Si-H交联体系与反向乙烯基交联体系对加成型硅橡胶网络结构和力学性能的影响。高分辨率²⁹Si NMR显示，Si-H交联剂倾向于形成区块状序列，而乙烯基交联剂更趋于交替结构。

流变学测试表明，Si-H体系固化迅速，形成致密且异质性较高的网络；乙烯基体系则呈现两步固化过程，最终形成更均匀但交联密度较低的网络。力学测试进一步证实，Si-H交联弹性体具有更高的模量和强度，而乙烯基体系更柔软且延展性更好。该研究揭示了交联剂微结构、反应动力学与最终材料性能之间的关联，为硅橡胶的精准结构设计提供了重要参考。

液晶预测器：用于分类与相变预测的机器学习平台

Liquid crystal predictor: a machine learning platform for classification and phase transition forecast

图3：液晶预测平台的整体流程，包括分子分类和相变温度预测

本研究开发了首个统一且开放获取的液晶（LC）预测平台，集成了分子分类与相变温度（熔点和清亮点）预测功能。作者构建了涵盖多种类型液晶分子的数据库，并通过集成多种机器学习模型实现高精度预测。

分类模块采用多数投票法，召回率高达98.8%；相变温度预测则结合随机森林与图神经网络，准确度良好。该平台不仅能捕捉分子结构微小变化的影响，还可为异常分子提供机制性解释。目前已上线为网络工具，有望显著降低液晶材料的设计门槛，加速新型液晶材料的发现与应用。

基于液晶弹性体的电控双稳态振荡器

An electrically controlled bistable oscillator based on liquid crystal elastomer

图4：振荡器的结构、工作原理、能量变化、循环稳定性及角度变化

本研究提出了一种基于液晶弹性体（LCE）的电控双稳态机械振荡器，通过LCE驱动器与双稳态结构的巧妙耦合，实现无需持续电子控制的自主振荡。该系统可在恒定低电压下稳定工作，并支持多振荡器的时空协调与同步/异步运动。

实验验证了其循环稳定性和机械智能潜力，并在仿生鱼游动、自主筛分等场景中展示了应用前景。该工作为特殊环境（如强电磁场、MRI系统或体内）下的机械振荡提供了新解决方案。

受控一氧化碳释放的化学方法：聚焦有机分子供体

Chemical approaches to controlled carbon monoxide release: a focus on organic molecular donors

图5：有机CORMs的通用CO释放机制

本综述系统总结了有机一氧化碳释放分子（CORMs）的化学设计策略与受控释放机制。作者将有机CORMs分为非环状、单环和桥环三大类，详细介绍了水解、环张力、光触发等多种释放途径，并重点讨论了多刺激响应和逻辑门控等先进调控手段。

文章强调，有机CORMs为CO的精准、可控和靶向释放提供了丰富工具，在炎症、缺血再灌注损伤及肿瘤治疗等领域展现出广阔应用前景，同时也指出了临床转化面临的挑战与未来方向。