内部架构对流体界面处软颗粒组装的影响

限制在流体界面处的软胶体颗粒单分子层在基础研究和应用中均日益受到关注。然而，建立其于合成中受控的内部架构与界面限制下的结构和力学性质（决定单分子层性质）之间的关系，仍是一项艰巨任务。在此，我们提出一项针对具有可调架构的微凝胶体系以阐明该关系的综合研究。我们合成核壳微凝胶，其软核可被化学可控降解，从而得到从标准批次合成类似物到完全空心微凝胶（核完全移除后）的一系列颗粒。我们通过数值模拟与互补实验相结合，表征这些颗粒的内部结构、其在体相中的溶胀性质以及其在油水界面吸附时的形貌。特别地，我们确认空心微凝胶在体相水环境中力学稳定，且核的逐步移除导致微凝胶在界面处显著变平，成为盘状颗粒。在低压缩下，单分子层的力学响应由松散交联聚合物形成的、位于界面平面内环绕颗粒的冠状结构主导，与核是否存在无关。相反，在高压缩下，核的缺失使颗粒能在垂直于界面的方向上变形。这些发现揭示了软颗粒的哪些结构特征决定其界面行为，为定制材料的新设计策略提供了依据。