主編寄語——面向綠色化學(xué)工程的軟物質(zhì)

Dvid A. Weitz ，陳建峰

a John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences & Department of Physics, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA

b State Key Laboratory of Organic–Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China

軟物質(zhì)是指一類可以在微小作用力或熱能作用下發(fā)生形變的材料。軟物質(zhì)兼具固體和液體的特點。軟物質(zhì)的一個主要特征是其彈性系數(shù)比大部分固體低多個數(shù)量級。通常，材料的彈性常數(shù)單元可以由壓力或能量密度來描述。這些單元的能量范圍可以跨越幾個數(shù)量級，從熱能到幾個電子伏特。其中共價鍵的能量就是典型的幾個電子伏特。軟物質(zhì)的彈性系數(shù)甚至可以比大部分固體低十個數(shù)量級，這也反映了軟物質(zhì)具有不同的尺度范圍或能量密度。因此，軟物質(zhì)的基本物理規(guī)律總是體現(xiàn)在更大的空間尺度上，這一特征賦予了該領(lǐng)域極大的魅力。

軟物質(zhì)通常包括膠體、高分子、乳液、凝膠、液晶、顆粒材料、生物材料等諸多體系。這些材料均表現(xiàn)出介觀尺度范圍的物理特性。拓?fù)鋸?fù)雜性、局部有序性和長弛豫時間是軟物質(zhì)體系區(qū)別于傳統(tǒng)液體和固體的典型特征。并且，人類本身就是軟物質(zhì)，軟物質(zhì)的研究與人類的生活息息相關(guān)。

近年來，人們對環(huán)境的保護(hù)意識逐漸增強(qiáng)，對環(huán)境友好材料的需求急劇上升，霧霾、水污染等環(huán)境相關(guān)問題亟待解決。軟物質(zhì)在解決上述問題的過程中發(fā)揮了重要作用。軟物質(zhì)的核心思想（即自組裝形成黏彈性可調(diào)的有序結(jié)構(gòu)）與綠色化學(xué)工程的核心價值觀（即化工過程優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展）高度契合。兩者結(jié)合引領(lǐng)了許多創(chuàng)新有趣的軟物質(zhì)研究，對綠色化學(xué)工程的發(fā)展產(chǎn)生了積極的推動作用。

在中國工程院的支持下，我們非常榮幸組織本期面向綠色化學(xué)工程的軟物質(zhì)專題，并邀請來自世界各地的著名專家學(xué)者報道該領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

本期專題共十篇論文，其中包括四篇綜述、三篇研究性論文、兩篇快訊和一篇觀點述評。這些論文的內(nèi)容涵蓋了軟物質(zhì)研究的一系列主題，既有基礎(chǔ)理論又有實驗驗證。其中，褚良銀等發(fā)展了一種包裹納米凝膠顆粒的膠囊，能快速識別分子，為高效去除水中的有機(jī)污染物顆粒提供了一種新策略。Park等和Shum等通過實時實驗觀測結(jié)合理論模型分別系統(tǒng)研究了納米氣泡體系和微流控體系的微化工過程。鎖志剛等和Portale等分別研究了生物可降解材料和電子器件材料的介觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的構(gòu)效關(guān)系。Russell等總結(jié)了液/液界面上基于主客體分子識別的超分子系統(tǒng)，重點論述了該類軟物質(zhì)材料的功能和應(yīng)用。曾洪波等概述了基于微流控技術(shù)的蛋白纖維的設(shè)計和制造的最新進(jìn)展。最后，Jákli等和Yoon等分別綜述了有機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展，并展望了其在綠色可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

我們在此感謝本期專題的所有撰稿人。他們的寶貴努力為專題的成功奠定了基礎(chǔ)。我們同時感謝所有審稿人的辛勤付出。最后，我們衷心感謝Engineering期刊編輯團(tuán)隊和中國工程院的大力支持。我們希望本期面向綠色化學(xué)工程的軟物質(zhì)專題能夠在相關(guān)領(lǐng)域激發(fā)出更多的創(chuàng)新性研究工作。