Responsive and patterned polymer brushes

Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics

Volumn 51, Issue 20, 2013, Pages 1457-1472

  Welch, M Elizabeth ^a   Ober, Christopher K ^b  

^a Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

^b Cornell University   (United States)

Author keywords

detached films; lithography; polymer brushes; responsive polymers; surface initiated polymerization

Indexed keywords

FREE STANDING MEMBRANES; FUNCTIONALIZATIONS; NOVEL APPLICATIONS; PATTERNING TECHNIQUES; POLYMER BRUSHES; RESEARCH FIELDS; RESPONSIVE POLYMER; SURFACE INITIATED POLYMERIZATION;

BRUSHES; LITHOGRAPHY; POLYMERIZATION;

DENDRIMERS;

EID: 84884128405     PISSN: 08876266     EISSN: 10990488     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/polb.23356     Document Type: Review

References (138)

1. P. Akkahat, V. P. Hoven, Colloid Surf. B 2011, 86, 198-205.
2. G. Z. Gao, D. Lange, K. Hilpert, J. Kindrachuk, Y. Q. Zou, J. T. J. Cheng, M. Kazemzadeh-Narbat, K. Yu, R. Z. Wang, S. K. Straus, D. E. Brooks, B. H. Chew, R. E. W. Hancock, J. N. Kizhakkedathu, Biomaterials 2011, 32, 3899-3909.
3. M. Welch, A. Rastogi, C. Ober, Soft Matter 2011, 7, 297-302.
4. Y. Shen, L. Qi, X. Y. Wei, R. Y. Zhang, L. Q. Mao, Polymer 2011, 52, 3725-3731.
5. Z. M. Li, J. G. Wei, F. Shan, J. Yang, X. L. Wang, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2008, 46, 751-758.
6. C. Rodriguez-Emmenegger, E. Brynda, T. Riedel, M. Houska, V. Subr, A. B. Alles, E. Hasan, J. E. Gautrot, W. T. S. Huck, Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 952-957.
7. A. Hucknall, S. Rangarajan, A. Chilkoti, Adv. Mater. 2009, 21, 2441-2446.
8. A. J. Wang, J. J. Feng, J. Fan, J. Chromatogr. A 2008, 1192, 173-179.
9. P. Paoprasert, J. W. Spalenka, D. L. Peterson, R. E. Ruther, R. J. Hamers, P. G. Evans, P. Gopalan, J. Mater. Chem. 2010, 20, 2651-2658.
10. A. Iwanade, D. Umeno, K. Saito, T. Sugo, Biotechnol. Prog. 2007, 23, 1425-1430.
11. R. M. Bielecki, M. Crobu, N. D. Spencer, Tribol. Lett. 2013, 49, 263-272.
12. B. Zhao, W. J. Brittain, Prog. Polym. Sci. 2000, 25, 677-710.
13. Y. Han, C. Gao, Sci. China-Chem. 2010, 53, 2461-2471.
14. Z. L. Wang, J. T. Xu, B. Y. Du, Z. Q. Fan, J. Colloid Interface Sci. 2012, 384, 29-37.
15. M. K. Vyas, K. Schneider, B. Nandan, M. Stamm, Soft Matter 2008, 4, 1024-1032.
16. L. Y. Kan, Z. Xu, C. Gao, Macromolecules 2011, 44, 444-452.
17. Y. F. Yang, D. X. Wu, C. X. Li, L. Liu, X. H. Cheng, H. Y. Zhao, Polymer 2006, 47, 7374-7381.
18. A. Olivier, J. M. Raquez, P. Dubois, P. Damman, Eur. Polym. J. 2011, 47, 31-39.
19. S. Samanta, J. Locklin, Langmuir 2008, 24, 9558-9565.
20. B. Kong, J. K. Lee, I. S. Choi, Langmuir 2007, 23, 6761-6765.
21. G. Q. Zhai, W. H. Yu, E. T. Kang, K. G. Neoh, C. C. Huang, D. J. Liaw, Ind. Eng. Chem. Res. 2004, 43, 1673-1680.
22. S. Demirci, T. Caykara, Mater. Sci. Eng. C: Mater. Biol. Appl. 2013, 33, 111-120.
23. O. Prucker, J. Rühe, Macromolecules 1998, 31, 592-601.
24. D. Cimen, T. Caykara, J. Mater. Chem. 2012, 22, 13231-13238.
25. J. Parvole, J. P. Montfort, G. Reiter, O. Borisov, L. Billon, Polymer 2006, 47, 972-981.
26. J. N. Kizhakkedathu, K. R. Kumar, D. Goodman, D. E. Brooks, Polymer 2004, 45, 7471-7489.
27. E. Rakhmatullina, T. Braun, T. Kaufmann, H. Spillmann, V. Malinova, W. Meier, Macromol. Chem. Phys. 2007, 208, 1283-1293.
28. R. R. Shah, D. Merreceyes, M. Husemann, I. Rees, N. L. Abbott, C. J. Hawker, J. L. Hedrick, Macromolecules 2000, 33, 597-605.
29. D. A. Savin, J. Pyun, G. D. Patterson, T. Kowalewski, K. Matyjaszewski, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2002, 40, 2667-2676.
30. A. Ramakrishnan, R. Dhamodharan, J. Rühe, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2006, 44, 1758-1769.
31. B. Li, B. Yu, W. T. S. Huck, W. M. Liu, F. Zhou, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1708-1710.
32. J. Yan, B. Li, F. Zhou, W. Liu, ACS Macro Lett. 2013, 2, 592-596.
33. N. Ayres, D. J. Holt, C. F. Jones, L. E. Corum, D. W. Grainger, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2008, 46, 7713-7724.
34. O. Y. F. Henry, S. Kirwan, A. M. Debela, C. K. O'Sullivan, Electrochem. Commun. 2011, 13, 1155-1158.
35. Y. W. Pei, J. Travas-Sedjic, D. E. Williams, Langmuir 2012, 28, 13241-13248.
36. M. F. Delcroix, G. L. Huet, T. Conard, S. Demoustier-Champagne, F. E. Du Prez, J. Landoulsi, C. C. Dupont-Gillain, Biomacromolecules 2013, 14, 215-225.
37. X. M. Jiang, B. Zhao, G. J. Zhong, N. X. Jin, J. M. Horton, L. Zhu, R. S. Hafner, T. P. Lodge, Macromolecules 2010, 43, 8209-8217.
38. M. Motornov, R. Sheparovych, E. Katz, S. Minko, ACS Nano 2008, 2, 41-52.
39. M. C. LeMieux, S. Peleshanko, K. D. Anderson, V. V. Tsukruk, Langmuir 2007, 23, 265-273.
40. S. Burkert, E. Bittrich, M. Kuntzsch, M. Muller, K. J. Eichhorn, C. Bellmann, P. Uhlmann, M. Stamm, Langmuir 2010, 26, 1786-1795.
41. J. F. Wang, M. Muller, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11384-11402.
42. G. Sakellariou, M. Park, R. Advincula, J. W. Mays, N. Hadjichristidis, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2006, 44, 769-782.
43. R. Iwata, R. Satoh, Y. Iwasaki, K. Akiyoshi, Colloid Surf. B 2008, 62, 288-298.
44. M. D. Rowe-Konopacki, S. G. Boyes, Macromolecules 2007, 40, 879-888.
45. C. Xu, T. Wu, C. M. Drain, J. D. Batteas, M. J. Fasolka, K. L. Beers, Macromolecules 2006, 39, 3359-3364.
46. K. Yu, Y. C. Han, Soft Matter 2009, 5, 759-768.
47. E. Rakhmatullina, A. Mantion, T. Burgi, V. Malinova, W. Meier, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2009, 47, 1-13.
48. S. Santer, J. Rühe, Polymer 2004, 45, 8279-8297.
49. K. Yu, H. F. Wang, Y. C. Han, Langmuir 2007, 23, 8957-8964.
50. S. Sanjuan, P. Perrin, N. Pantoustier, Y. Tran, Langmuir 2007, 23, 5769-5778.
51. Y. V. Lyatskaya, F. A. M. Leermakers, G. J. Fleer, E. B. Zhulina, T. M. Birshtein, Macromolecules 1995, 28, 3562-3569.
52. E. B. Zhulina, O. V. Borisov, J. Chem. Phys. 1997, 107, 5952-5967.
53. E. B. Zhulina, J. K. Wolterink, O. V. Borisov, Macromolecules 2000, 33, 4945-4953.
54. G. J. Fleer, Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1996, 100, 936-942.
55. H. N. Zhang, J. Rühe, Macromolecules 2005, 38, 4855-4860.
56. A. Naji, R. R. Netz, C. Seidel, Eur. Phys. J. E 2003, 12, 223-237.
57. L. Ionov, N. Houbenov, A. Sidorenko, M. Stamm, I. Luzinov, S. Minko, Langmuir 2004, 20, 9916-9919.
58. P. Uhlmann, N. Houbenov, N. Brenner, K. Grundke, S. Burkert, M. Stamm, Langmuir 2007, 23, 57-64.
59. J. X. Liu, M. Z. Zhao, Y. Deng, C. Tie, H. X. Chen, Y. L. Zhou, X. X. Zhang, Electrophoresis 2013, 34, 1352-1358.
60. U. Raviv, S. Giasson, N. Kampf, J. F. Gohy, R. Jerome, J. Klein, Nature 2003, 425, 163-165.
61. T. Abraham, S. Giasson, J. F. Gohy, R. Jerome, Langmuir 2000, 16, 4286-4292.
62. B. Liberelle, S. Giasson, Langmuir 2008, 24, 1550-1559.
63. M. Heskins, J. E. Guillet, J. Macromol. Sci. Chem. 1968, 2, 1441-1455.
64. H. Feil, Y. H. Bae, J. Feijen, S. W. Kim, Macromolecules 1993, 26, 2496-2500.
65. X. Zhao, Y. Liu, J. Lu, J. H. Zhou, J. H. Li, Chem. Eur. J. 2012, 18, 3687-3694.
66. L. C. Dong, A. S. Hoffman, J. Controlled Release 1991, 15, 141-152.
67. X. Ge, Y. X. Guan, J. Chen, Z. Yao, K. Cao, S. J. Yao, J. Appl. Polym. Sci. 2009, 114, 1270-1277.
68. C. Y. Xue, B. C. Choi, S. Choi, P. V. Braun, D. E. Leckband, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2394-2401.
69. E. C. Cho, Y. D. Kim, K. Cho, J. Colloid Interface Sci. 2005, 286, 479-486.
70. Y. Yang, X. H. Yan, Y. Cui, Q. He, D. X. Li, A. H. Wang, J. B. Fei, J. B. Li, J. Mater. Chem. 2008, 18, 5731-5737.
71. M. Yamato, C. Konno, A. Kushida, M. Hirose, M. Utsumi, A. Kikuchi, T. Okano, Biomaterials 2000, 21, 981-986.
72. K. D. Pangilinan, C. M. Santos, N. C. Estillore, D. F. Rodrigues, R. C. Advincula, Macromol. Chem. Phys. 2013, 214, 464-469.
73. M. Szuwarzynski, L. Zaraska, G. D. Sulka, S. Zapotoczny, Chem. Mater. 2013, 25, 514-520.
74. S. Q. Sun, M. Montague, K. Critchley, M. S. Chen, W. J. Dressick, S. D. Evans, G. J. Leggett, Nano Lett. 2006, 6, 29-33.
75. S. A. Ahmad, G. J. Leggett, A. Hucknall, A. Chilkoti, Biointerphases 2011, 6, 8-15.
76. R. Dong, S. Krishnan, B. A. Baird, M. Lindau, C. K. Ober, Biomacromolecules 2007, 8, 3082-3092.
77. C. Padeste, P. Farquet, C. Potzner, H. H. Solak, J. Biomater. Sci.: Polym. E. 2006, 17, 1285-1300.
78. C. Schuh, N. Lomadze, J. Rühe, A. Kopyshev, S. Santer, J. Phys. Chem. B 2011, 115, 10431-10438.
79. Y. Tsujii, M. Ejaz, S. Yamamoto, T. Fukuda, K. Shigeto, K. Mibu, T. Shinjo, Polymer 2002, 43, 3837-3841.
80. J. K. Chen, C. Y. Hsieh, C. F. Huang, P. M. Li, S. W. Kuo, F. C. Chang, Macromolecules 2008, 41, 8729-8736.
81. M. Kaholek, W. K. Lee, J. X. Feng, B. LaMattina, D. J. Dyer, S. Zauscher, Chem. Mater. 2006, 18, 3660-3664.
82. K. Slimani, L. Moine, C. Aymes-Chodur, A. Laurent, D. Labarre, N. Yagoubi, Polym. Degrad. Stab. 2009, 94, 584-590.
83. A. Rastogi, M. Y. Paik, M. Tanaka, C. K. Ober, ACS Nano 2010, 4, 771-780.
84. M. Y. Paik, Y. Y. Xu, A. Rastogi, M. Tanaka, Y. Yi, C. K. Ober, Nano Lett. 2010, 10, 3873-3879.
85. U. Schmelmer, R. Jordan, W. Geyer, W. Eck, A. Golzhauser, M. Grunze, A. Ulman, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003, 42, 559-563.
86. W. Eck, V. Stadler, W. Geyer, M. Zharnikov, A. Golzhauser, M. Grunze, Adv. Mater. 2000, 12, 805-808.
87. M. Steenackers, A. Kuller, S. Stoycheva, M. Grunze, R. Jordan, Langmuir 2009, 25, 2225-2231.
88. S. Schilp, N. Ballav, M. Zharnikov, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2008, 47, 6786-6789.
89. J. X. Liu, Q. Ye, B. Yu, X. L. Wang, F. Zhou, Chem. Commun. 2012, 48, 398-400.
90. M. K. Hung, Y. H. Wang, C. H. Lin, H. C. Lin, J. T. Lee, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1570-1577.
91. P. J. Hamelinck, W. T. S. Huck, J. Mater. Chem. 2005, 15, 381-385.
92. T. Farhan, W. T. S. Huck, Eur. Polym. J. 2004, 40, 1599-1604.
93. M. Husemann, D. Mecerreyes, C. J. Hawker, J. L. Hedrick, R. Shah, N. L. Abbott, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999, 38, 647-649.
94. F. Zhou, Z. J. Zheng, B. Yu, W. M. Liu, W. T. S. Huck, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16253-16258.
95. T. Chen, R. Jordan, S. Zauscher, Soft Matter 2011, 7, 5532-5535.
96. T. Chen, R. Jordan, S. Zauscher, Small 2011, 7, 2148-2152.
97. Y. F. Li, J. H. Zhang, L. P. Fang, L. M. Jiang, W. D. Liu, T. Q. Wang, L. Y. Cui, H. C. Sun, B. Yang, J. Mater. Chem. 2012, 22, 25116-25122.
98. S. Xu, G. Y. Liu, Langmuir 1997, 13, 127-129.
99. M. Kaholek, W. K. Lee, B. LaMattina, K. C. Caster, S. Zauscher, Nano Lett. 2004, 4, 373-376.
100. M. Hirtz, M. K. Brinks, S. Miele, A. Studer, H. Fuchs, L. F. Chi, Small 2009, 5, 919-923.
101. H. Wagner, Y. Li, M. Hirtz, L. F. Chi, H. Fuchs, A. Studer, Soft Matter 2011, 7, 9854-9858.
102. R. D. Piner, J. Zhu, F. Xu, S. H. Hong, C. A. Mirkin, Science 1999, 283, 661-663.
103. X. G. Liu, S. W. Guo, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003, 42, 4785-4789.
104. H. W. Ma, J. H. Hyun, P. Stiller, A. Chilkoti, Adv. Mater. 2004, 16, 338-341.
105. S. Zapotoczny, E. M. Benetti, G. J. Vancso, J. Mater. Chem. 2007, 17, 3293-3296.
106. X. Q. Liu, Y. Li, Z. J. Zheng, Nanoscale 2010, 2, 2614-2618.
107. X. C. Zhou, Z. L. Liu, Z. Xie, X. Q. Liu, Z. J. Zheng, Small 2012, 8, 3568-3572.
108. A. E. Gordon, R. T. Fayfield, D. D. Litfin, T. K. Higman, J. Vac. Sci. Technol. B 1995, 13, 2805-2808.
109. H. Sugimura, N. Nakagiri, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9226-9229.
110. W. K. Lee, K. C. Caster, J. Kim, S. Zauscher, Small 2006, 2, 848-853.
111. M. Nolte, I. Donch, A. Fery, ChemPhysChem 2006, 7, 1985-1989.
112. D. Zimnitsky, V. V. Shevchenko, V. V. Tsukruk, Langmuir 2008, 24, 5996-6006; doi: 10.1021/la7038575.
113. C. W. Frank, V. Rao, M. M. Despotopoulou, R. F. W. Pease, W. D. Hinsberg, R. D. Miller, J. F. Rabolt, Science 1996, 273, 912-915.
114. M. Li, S. Ishihara, M. Akada, M. Y. Liao, L. W. Sang, J. P. Hill, V. Krishnan, Y. G. Ma, K. Ariga, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7348-7351.
115. M. K. Ram, O. Yavuz, M. Aldissi, Synth. Met. 2005, 151, 77-84.
116. L. Cai, H. W. Qu, C. X. Lu, S. Ducharme, P. A. Dowben, J. D. Zhang, Phys. Rev. B 2004, 70, 155411.
117. Q. Y. Ouyang, Y. J. Chen, C. Y. Li, Mater. Chem. Phys. 2012, 134, 80-86.
118. J. D. Hong, D. Kim, K. Cha, J. I. Jin, Synth. Met. 1997, 84, 815-816.
119. S. Alexander, J. Phys. (Paris) 1977, 38, 977-981.
120. P. J. Flory, Book Principles of Polymer Chemistry; Cornell University Press: Ithaca, New York, 1981.
121. I. Amin, M. Steenackers, N. Zhang, A. Beyer, X. H. Zhang, T. Pirzer, T. Hugel, R. Jordan, A. Golzhauser, Small 2010, 6, 1623-1630.
122. N. Meyerbroker, M. Zharnikov, Langmuir 2012, 28, 9583-9592.
123. I. Amin, M. Steenackers, N. Zhang, R. Schubel, A. Beyer, A. Golzhauser, R. Jordan, Small 2011, 7, 683-687.
124. M. Steenackers, A. M. Gigler, N. Zhang, F. Deubel, M. Seifert, L. H. Hess, C. Lim, K. P. Loh, J. A. Garrido, R. Jordan, M. Stutzmann, I. D. Sharp, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10490-10498.
125. M. Seifert, A. H. R. Koch, F. Deubel, T. Simmet, L. H. Hess, M. Stutzmann, R. Jordan, J. A. Garrido, I. D. Sharp, Chem. Mater. 2013, 25, 466-470.
126. T. M. Fulghum, D. L. Patton, R. C. Advincula, Langmuir 2006, 22, 8397-8402.
127. S. Edmondson, S. P. Armes, Polym. Int. 2009, 58, 307-316.
128. N. C. Estillore, R. C. Advincula, Macromol. Chem. Phys. 2011, 212, 1552-1566.
129. N. C. Estillore, R. C. Advincula, Langmuir 2011, 27, 5997-6008.
130. C. Ohm, C. K. Ober, RSC Adv., in press.
131. S. Edmondson, K. Frieda, J. E. Comrie, P. R. Onck, W. T. S. Huck, Adv. Mater. 2006, 18, 724-728.
132. J. W. Hutchinson, Z. Suo, Adv. Appl. Mech. 1992, 29, 63-191.
133. M. E. Welch, C. K. Ober, ACS Macro Lett. 2013, 2, 241-245.
134. K. Bierbaum, M. Grunze, A. A. Baski, L. F. Chi, W. Schrepp, H. Fuchs, Langmuir 1995, 11, 2143-2150.
135. J. B. Brzoska, I. Benazouz, F. Rondelez, Langmuir 1994, 10, 4367-4373.
136. A. N. Parikh, D. L. Allara, I. B. Azouz, F. Rondelez, J. Phys. Chem. 1994, 98, 7577-7590.
137. J. B. Brzoska, N. Shahidzadeh, F. Rondelez, Nature 1992, 360, 719-721.
138. S. Edmondson, V. L. Osborne, W. T. S. Huck, Chem. Soc. Rev. 2004, 33, 14-22.