光控离子交换树脂微集群

光开关集群杀菌

将离子交换树脂颗粒与磷酸银纳米粒子结合，实现光控的捕食-逃逸动态集群，可快速协同杀菌。

Wanyuan, Li · Dapeng, Lei · Jiawen, He · Leyan, Ou · Zixian, Liang · Kunfeng, Liu · 王吉壮 · Tang, Jinyao · 李丹

Advanced Materials 2025

技术优势

光照即可调控集群行为

磷酸银的光分解产生离子梯度，使集群产生逃逸或聚集响应，无需直接接触或化学添加即可远程调节。

能实现可逆的聚集与排斥

集群展示出可逆聚集、排斥等多种动态状态，使群体构型可按需切换，适合自适应任务。

能快速高效杀菌

集群的协同聚集、主动相互作用与光诱导产生的银离子共同作用，实现对细菌的快速杀灭。

应用场景

• 环境杀菌：利用集群运动和光产银离子在水体中主动捕杀细菌，无需搅拌即可覆盖处理区域。
• 活性胶体系统：构建捕食-逃逸型活性胶体模型，通过化学通信研究群体智能与可控响应。
• 光响应材料：以磷酸银为光响应组分，光照触发分解产生离子梯度，实现无接触操控集群。
• 微尺度集群机器人：提供一种光控微尺度集群方案，模拟机器人集群的分布式感知与协同行动。