兴大报告之高田十志和（Prof. Toshikazu Takata）教授

    4月6日上午，高田教授与化学学院的多个课题组分别进行了深入的单独交流。下午2点，兴大报告在化学学院A204报告厅举行。化学学院100余名研究生和教师参加了此次兴大报告讲座。兴大报告主持人吴凯教授主持报告并简要介绍了高田教授的简历。高田教授在超分子化学，有机和高分子化学方面具有丰富的经验和很高的造诣，并获得了包括日本化学会奖等诸多奖项。

    在此次兴大报告中，高田教授从三个方面阐述了他的研究成果，分别为硫化硅烷交联剂在功能橡胶中的应用、具有轮烷拓扑结构的高分子及其拓扑结构转变以及这种拓扑转变给对材料性质的影响等方面。本次报告中着重于轮烷高分子的合成，表征，拓扑结构转变及其表征，全面阐释了利用不同的轮烷高分子体系构建高分子拓扑材料的系统工作。

    首先在轮烷体系中，高田教授分别以环糊精和冠醚的轮烷超分子为基础，通过在轮烷的轴上引发聚合反应得到高分子轮烷的拓扑结构，并可以通过简单的化学刺激，如改变pH等，实现轮烷结构的动态性转变，从而使得高分子链可以在环状和线性等不同的拓扑结构间发生转变。该转变通过NMR,GPC和DSC等手段得到了证明（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6791）。

    随后，高田教授利用这些轮烷高分子得到了水凝胶和薄膜材料，在不同的体系中分别观察到轮烷作为可滑移交联点具有提升凝胶材料性质的作用，可极大提高水凝胶的韧性。例如，在以环糊精构建的高分子轮烷体系中，通过引入PNIPAM等热敏感性高分子进行交联可以同时得到对温度和pH敏感性的微凝胶材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 56, 15393）。而在以冠醚基元构建的高分子轮烷体系中，水凝胶薄膜材料的断裂伸长率和断裂能相比于相同交联点密度和分子量的化学交联点的水凝胶体系都得到了极大的提高 (Polym. Chem. 2017, 8, 1878)。这进一步证明了高分子拓扑结构对材料性质产生的重要影响。

    之后，高田教授又对轮烷这种拓扑结构对材料性质产生影响的原理进行了探讨。他们认为交联点可自由移动的程度对于改变松弛应力和提高材料韧性至关重要，并基于此设计了三种体系，以超分子短链轮烷、聚合物长链轮烷和化学交联的方式得到了具有较弱滑移能力，较强滑移能力和不具有滑移能力交联点的材料，通过拉伸实验证明了交联点的滑移能力确实是产生较强韧性的原因（ACS Macro Lett. 2015, 4, 598)。

    高田教授在演讲过程中多次强调了从分子层次考虑材料性质的重要性以及基础研究与应用研究的紧密结合，鼓励研究者更加重视基础研究中的基本科学问题，强调研究特色和系统性。高田教授不仅发表了430多篇文章，还拥有170多篇专利，在他的课题组里，基础研究和应用研究互相促进，密不可分。报告结束后，高田教授和与会者进行了热烈的讨论。此次报告受到老师和同学们的高度好评。吴凯教授向高田教授赠送了“兴大报告”奖章，并合影留念。

文：吴文豪

图：贾丽娟

编辑：牛