在自然界，許多事物都會因為相似的性質而聚集在一起。例如，具有相似需求的動物、植物、以及微生物會在一定地區聚集在一起形成特定的生態系統，相互依賴和影響。
相分離是一種普遍存在于自然界中的相轉變過程：即均質混合物中的各組分在活性、粘彈性、溫度等因素驅動下，自發地將系統分離成兩個不同的區域。常見的高分子共混物、高分子溶液與膠體納米粒子懸浮液都會發生相分離現象，因此深入理解相分離過程涉及到如何從無序系統中勾勒出有序多尺度自組裝機理。有鑒于此，東南大學褚光教授等人通過利用剛性纖維素納米晶（Cellulose Nanocrystal）粒子與柔性葡聚糖（Dextran）-聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）二元聚合物作為模型單元，在全水相體系中構建了一系列異質多相分離系統，分別包含聚合物溶液的液-液相分離（liquid-liquid phase separation，LLPS）與纖維素納米晶粒子的液晶相分離（liquid crystal phase separation，LCPS）過程。在上述多組分聚合物-纖維素納米晶混合物中，我們通過調節LLPS與LCPS過程中熱力學與動力學之間的權衡來控制混合物的相分離行為，使纖維素納米晶在分隔的水性聚合物相內或界面之間表現出手性自組裝效應。此外，我們利用纖維素納米晶-Dextran-PEG三元體系進一步構建了“溫度-濃度雙響應”多相分離系統，獲得了LLPS-LCPS耦合相轉變過程，即在高溫下該混合物是均勻且穩定的，但冷卻至室溫時發生相分離，展現了溶致性膽甾液晶基質中的熱致性相行為。
相關工作標題為“Thermodynamically controlled multiphase separation of heterogeneous liquid crystal colloids”近期發表于國際知名雜志Nature Communications上，文章的第一作者為芬蘭Aalto University的博士研究生陶含。
論文信息：
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