Study on Mechanoresponsive Release of Guest Molecules from Metal-Phenolic Supramolecular Nanocontainer and Its Assemblies

Abstract

Mechanoresponsive material of successively releasing guest molecules has been developed. The material consists of supramolecular nanocontainer assembled from mesoporous silica nanoparticle containing guest molecules encapsulated by metal-phenolic complexes generated from tannic acid and iron ions. Dye molecules are being used as guest molecules. Guest molecules release was triggered by applying ultrasound causing the complexes to be broken. Multiple applications of compressive stress was examined on the material hybridized with elastomeric polyurethane film. The material was also being assembled along with alginate hydrogel to examine guest molecules release by applying ultrasound. Results indicate that the difference on mechanical stimuli applied has great influence on the amount of guest molecules released. The effective and efficient assembly method makes these hybrids material potential candidates for material sciences application.

연속적으로 guest molecules를 방출하는 mechanoresponsive material이 개발되었다. 이 물질은 tannic acid 와 iron ions의 복합체인 metal-phenolic complexes로 캡슐화된 게스트 분자를 포함하는 mesoporous silica nanoparticle로 이루어진 supramolecular nanocontainer로 구성되어 있다. 게스트 분자로는 Dye molecules(염료)가 사용되었다. 게스트분자는 초음파로 인해 복합체가 파괴되는것으로 방출이 촉발되엇다. 압축 응력의 여러 작용들이 elastomeric polyurethane film에 혼합된 물질에 대해 검토되었다. 그 물질은 또한 alginate hydrogel과 같이 조립되어 초음파를 통한 게스트 물질의 방출을 시험하였다. 결과는 기계적 자극의 차이가 방출되는 게스트 분자의 양에 큰영향을 미치는 것을 보여준다. 그리고 그 시스템은 성공적인 결과의 지표로 색상변화를 일으키는 나노효소를 사용한다. 효율적이고 효과적인 조립 방법은 이러한 하이브리드를 재료 과학 적용의 잠재적인 후보자로 만든다.