盡管傳統(tǒng)的 PISA 技術(shù)主要在均相溶液體系中展開（圖1a），但其原理和優(yōu)勢(shì)也引發(fā)了研究者將其應(yīng)用拓展至界面的興趣。最近，澳大利亞昆士蘭大學(xué)付長奎/Andrew Whittaker團(tuán)隊(duì)與吉林大學(xué)呂中元/朱有亮團(tuán)隊(duì)合作，將 PISA 從溶液體系拓展至平面基底表面， 提出了“表面 PISA”的全新概念（圖1b&c）。與溶液PISA 不同，表面 PISA 是通過在固體基底表面修飾大分子引發(fā)劑，實(shí)現(xiàn)聚合和自組裝的原位表面構(gòu)筑。研究團(tuán)隊(duì)利用表面引發(fā)的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移-可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移（PET-RAFT）聚合的操作簡便性，通過實(shí)驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)模擬系統(tǒng)研究了多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)聚合物納米結(jié)構(gòu)在表面構(gòu)筑的影響，包括反應(yīng)時(shí)間（圖2）、接枝密度、大分子引發(fā)劑鏈長以及成核單體濃度等。結(jié)果顯示，表面 PISA 在組裝行為與形貌調(diào)控上展現(xiàn)出與傳統(tǒng)溶液 PISA 明顯不同的特征，為功能表面材料的精準(zhǔn)構(gòu)建提供了一種新穎而有效的策略。 

圖1：a) 使用自由大分子引發(fā)劑的常規(guī)溶液 PISA，b) 由錨定在平面上的大分子引發(fā)劑介導(dǎo)的表面 PISA，以及 c) 本研究中用于建立表面 PISA 的化學(xué)方法。 

圖2：不同反應(yīng)時(shí)間下表面 PISA 在硅晶片表面形成的聚合物納米粒子的a) 形貌，b) 尺寸，c) 厚度，以及d)表面粗糙度。 

本工作進(jìn)一步探索了表面 PISA 在抗污和抗菌方面的應(yīng)用。首先，表面 PISA 所形成的聚合物納米結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)高分子刷具有更出色的抗細(xì)菌粘附性能。隨后，該團(tuán)隊(duì)通過表面 PISA 所形成的粗糙形貌，浸潤潤滑液體（硅油），在材料表面構(gòu)建出光滑穩(wěn)定的液體薄膜，從而形成了 “超滑”表面（圖3），也就是 SLIPS（slippery liquid-infused porous surfaces）。測試表明，這種 SLIPS 表面對(duì)水滴、飲料以及極性有機(jī)溶劑等液體都表現(xiàn)出極強(qiáng)的滑移性，同時(shí)幾乎完全阻止了細(xì)菌的附著。這一成果為制造低成本、高性能的抗污表面提供了新思路。作者也嘗試通過表面PISA技術(shù)來包裹抗生素，賦予材料表面抗菌的性能。

圖3：表面 PISA 實(shí)現(xiàn)的 SLIPS 示意圖。

總的來說，該工作把原本主要在均相溶液體系中進(jìn)行的PISA 技術(shù)成功拓展到平面表面，不僅能精確調(diào)控表面納米結(jié)構(gòu)，還能有效改善材料的防污和抗菌性能。通過模擬與實(shí)驗(yàn)，揭示了影響表面 PISA 形成的重要因素，并展示了其在抗菌藥物遞送和創(chuàng)新型 SLIPS 防污表面開發(fā)中的應(yīng)用潛力。這項(xiàng)研究為 PISA 技術(shù)開辟了全新的應(yīng)用場景，也為未來高性能功能材料的設(shè)計(jì)提供了新思路。 

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202507194