结构化液体作为一种新兴的非平衡态软物质，兼具固体的结构稳定性和液体的流动性，为流体器件及衍生功能材料的制备提供了重要平台。早期的结构化液体主要依赖胶体粒子水/油界面自组装和堵塞转变，但通常要求粒子在界面为严格中性润湿，以最大化界面结合能，这对粒子的制备和表面修饰提出了较高要求。目前备受关注的方法是利用水分散性纳米粒子和油溶性高分子配体在水/油界面的共组装构建纳米粒子表面活性剂。这种方法虽具有普适性，但需要专门设计具有互补官能团的粒子和配体。此外，兼顾配体的界面活性和油溶性也限制了配体的选择范围。
针对上述问题，研究团队提出了一种利用环糊精衍生物β-CD trimer稳定结构化液体的简单方法。该方法无需在油相中额外添加配体，β-CD trimer通过与油相溶剂分子的主客体相互作用，可快速在水/油界面组装（图1）。通过系统研究β-CD trimer在水/烷烃、水/芳香烃、水/卤代烃三类水/油体系的界面组装，结果表明，不同体系中β-CD trimer的界面结合能存在显著差异，进而引起界面组装体力学性质的变化，导致了不同的液体塑形和融合行为（图2）。特别是，基于芳香烃/水体系构筑的结构化液体，由于堵塞界面中含有大量自由体积，液体表现出一种特殊的受限融合行为：液体接触时仅在接触区域发生融合，其他区域保持原有结构不变。这一发现解决了液体刚性界面和可控融合之间难以兼顾的矛盾，为结构化液体的再加工和复杂流体器件的构筑开辟了新路径（图3，图4）。
图1. β-CD trimer水/油界面组装示意图
图2. 水/烷烃、水/芳香烃、水/卤代烃三种体系中液滴的塑形和融合行为
图3. 受限融合构筑复杂流体结构
该工作以“Arrested Coalescence in Structured Liquids”为题发表在《Nature Communications》上，第一作者为北京化工大学软物质高精尖中心硕士研究生李沛璠，通讯作者为史少伟教授。本研究得到了国家自然科学基金项目和北京市自然科学基金项目的资助。
文章信息：
Peifan Li, Weixiao Feng, Yunhui Wen, Yuzheng Luo, Xueqing Liu, Shaowei Shi* Arrested Coalescence in Structured Liquids Nature Communications 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-71812-2
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71812-2
