Stimuli-responsive Janus particles

Particle and Particle Systems Characterization

Volumn 30, Issue 11, 2013, Pages 922-930

  Synytska, Alla ^a   Ionov, Leonid ^a  

^a LEIBNIZ INSTITUTE OF POLYMER RESEARCH DRESDEN   (Germany)

Author keywords

core shell particles; hydrogels; Janus particles; stimuli responsive materials

Indexed keywords

CHANGE OF TEMPERATURES; COMPLEX STRUCTURE; CORE-SHELL PARTICLE; EXTERNAL SIGNALS; JANUS PARTICLES; RECENT PROGRESS; STIMULI-RESPONSIVE; STIMULI-RESPONSIVE MATERIALS;

HYDROGELS;

PARTICLE OPTICS;

EID: 84887425101     PISSN: 09340866     EISSN: 15214117     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ppsc.201300146     Document Type: Review

References (124)

1. C. Dawson, J. F. V. Vincent, A.-M. Rocca, Nature 1997, 390, 668.
2. J. R. Howse, R. A. L. Jones, A. J. Ryan, T. Gough, R. Vafabakhsh, R. Golestanian, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 4.
3. K.-H. Roh, M. Yoshida, J. Lahann, Materialwiss. Werkst. 2007, 38, 1008.
4. a) S. Berger, A. Synytska, L. Ionov, K. J. Eichhorn, M. Stamm, Macromolecules 2008, 41, 9669
5. b) L. Hong, A. Cacciuto, E. Luijten, S. Granick, Nano Lett. 2006, 6, 2510
6. c) Z. Nie, W. Li, M. Seo, S. Xu, E. Kumacheva, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9408
7. d) R. Erhardt, M. Zhang, A. Boker, H. Zettl, C. Abetz, P. Frederik, G. Krausch, V. Abetz, A. H. E. Muller, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3260
8. e) A. van Blaaderen, Nature 2006, 439, 545
9. f) E. W. Edwards, D. Wang, H. Möhwald, Macromol. Chem. Phys. 2007, 208, 439
10. g) S. C. Glotzer, M. J. Solomon, Nat. Mater. 2007, 6, 557
11. h) Z. Li, D. Lee, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Macromolecules 2005, 38, 7876
12. i) S. K. Smoukov, S. Gangwal, M. Marquez, O. D. Velev, Soft Matter 2009, 5, 1285
13. j) A. G. Vanakaras, Langmuir 2006, 22, 88.
14. J. N. Anker, C. Behrend, R. Kopelman, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6698.
15. C. J. Behrend, J. N. Anker, B. H. McNaughton, R. Kopelman, J. Magn. Magn. Mater. 2005, 293, 663.
16. a) A. Ghosh, N. K. Sheridon, P. Fischer, Condens. Matter 2007, arXiv:0708.1126v1 cond-mat.mtrl-sci], arXiv:0708.1126v0701 [cond-mat.mtrl-sci]
17. b) T. Nisisako, T. Torii, T. Takahashi, Y. Takizawa, Adv. Mater. 2006, 18, 1152.
18. A. Walther, K. Matussek, A. H. E. Muller, ACS Nano 2008, 2, 1167.
19. a) Y. Nonomura, S. Komura, K. Tsujii, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13124
20. b) Y. Hirose, S. Komura, Y. Nonomura, J. Chem. Phys. 2007, 127, 054707
21. c) Y. Nonomura, S. Komura, K. Tsujii, Langmuir 2004, 20, 11821.
22. a) S. Jiang, S. Granick, J. Chem. Phys. 2007, 127, 161102
23. b) B. P. Binks, P. D. I. Fletcher, Langmuir 2001, 17, 4708.
24. a) Y. K. Takahara, S. Ikeda, S. Ishino, K. Tachi, K. Ikeue, T. Sakata, T. Hasegawa, H. Mori, M. Matsumura, B. Ohtani, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6271
25. b) M. H. Axel, H. E. M. Andreas Walther, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 711.
26. S. H. Kim, S. Y. Lee, S. M. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2535.
27. M. A. C. Stuart, W. T. S. Huck, J. Genzer, M. Muller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101.
28. M. Motornov, R. Sheparovych, R. Lupitskyy, E. MacWilliams, S. Minko, Adv. Mater. 2008, 20, 200.
29. C. Brown, M. P. Garwood, J. E. Wiliamson, Biol. Lett. 2012, 8, 729.
30. a) D. Rodríguez-Fernández, L. M. Liz-Marzán, Part. Part. Syst. Char. 2013, 30, 46
31. b) J. Lahann, Small 2011, 7, 1149
32. c) F. Wurm, A. F. M. Kilbinger, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8412
33. d) A. Walther, A. H. E. Muller, Soft Matter 2008, 4, 663
34. e) A. Walther, A. H. E. Müller, Chem. Rev. 2013, DOI: 10.1021/cr300089t
35. f) J. Yoon, K. J. Lee, J. Lahann, J. Mater. Chem. 2011, 21, 8502
36. g) K. J. Lee, J. Yoon, J. Lahann, Curr. Opin. Colloid. Interface 2011, 16, 195.
37. a) B. Liu, W. Wei, X. Qu, Z. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3973
38. b) L. Nie, S. Liu, W. Shen, D. Chen, M. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6321
39. c) B. Wang, B. Li, B. Zhao, C. Y. Li, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11594.
40. a) M. Lattuada, T. A. Hatton, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12878
41. b) T. Isojima, M. Lattuada, J. B. Vander Sande, T. A. Hatton, ACS Nano 2008, 2, 1799.
42. a) A. Synytska, R. Khanum, L. Ionov, C. Cherif, C. Bellmann, ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1216
43. b) S. Berger, L. Ionov, A. Synytska, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2338.
44. B. Wang, B. Li, B. Dong, B. Zhao, C. Y. Li, Macromolecules 2010, 43, 9234.
45. Q. Chen, J. K. Whitmer, S. Jiang, S. C. Bae, E. Luijten, S. Granick, Science 2011, 331, 199.
46. Q. Chen, S. C. Bae, S. Granick, Nature 2011, 469, 381.
47. Z.-W. Li, Z.-Y. Lu, Z.-Y. Sun, L.-J. An, Soft Matter 2012, 8, 6693.
48. a) T. D. Clark, J. Tien, D. C. Duffy, K. E. Paul, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7677
49. b) T. D. Clark, R. Ferrigno, J. Tien, K. E. Paul, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5419
50. c) C. Mao, V. R. Thalladi, D. B. Wolfe, S. Whitesides, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14508
51. d) N. Bowden, I. S. Choi, B. A. Grzybowski, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5373
52. e) N. Bowden, S. R. J. Oliver, G. M. Whitesides, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2714
53. f) N. Bowden, A. Terfort, J. Carbeck, G. M. Whitesides, Science 1997, 276, 233.
54. C.-H. Chen, R. K. Shah, A. R. Abate, D. A. Weitz, Langmuir 2009, 25, 4320.
55. A. C. Misra, S. Bhaskar, N. Clay, J. Lahann, Adv. Mater. 2012, 24, 3850.
56. a) M. J. Harrington, K. Razghandi, F. Ditsch, L. Guiducci, M. Rueggeberg, J. W. C. Dunlop, P. Fratzl, C. Neinhuis, I. Burgert, Nat. Commun. 2011, 2, 337
57. b) P. Fratzl, F. G. Barth, Nature 2009, 462, 442
58. c) R. Elbaum, L. Zaltzman, I. Burgert, P. Fratzl, Science 2007, 316, 884.
59. I. Burgert, P. Fratzl, Philos. Trans. R. Soc. A 2009, 367, 1541.
60. S. Timoshenko, J. Opt. Soc. Am. Rev. Sci. Instrum. 1925, 11, 233.
61. Z. B. Hu, X. M. Zhang, Y. Li, Science 1995, 269, 525.
62. P. D. Topham, J. R. Howse, C. J. Crook, S. P. Armes, R. A. L. Jones, A. J. Ryan, Macromolecules 2007, 40, 4393.
63. S. Saha, D. Copic, S. Bhaskar, N. Clay, A. Donini, A. J. Hart, J. Lahann, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 660.
64. K. J. Lee, J. Yoon, S. Rahmani, S. Hwang, S. Bhaskar, S. Mitragotri, J. Lahann, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 16057.
65. S. Turcaud, L. Guiducci, P. Fratzl, Y. J. M. Brechet, J. W. C. Dunlop, Int. J. Mater. Res. 2011, 102, 607.
66. D. Dendukuri, T. A. Hatton, P. S. Doyle, Langmuir 2006, 23, 4669.
67. E. H. Mansfield, Proc. R. Soc. A 1962, 268, 316.
68. E. H. Mansfield, Proc. R. Soc. A 1965, 288, 396.
69. L. B. Freund, J. Mech. Phys. Solids 2000, 48, 1159.
70. S. Alben, B. Balakrisnan, E. Smela, Nano Lett. 2011, 11, 2280.
71. a) G. Stoychev, S. Zakharchenko, S. Turcaud, J. W. C. Dunlop, L. Ionov, ACS Nano 2012, 6, 3925
72. b) S. Zakharchenko, N. Puretskiy, G. Stoychev, M. Stamm, L. Ionov, Soft Matter 2010, 6, 2633.
73. a) K. Kalaitzidou, A. J. Crosby, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 041910
74. b) B. Simpson, G. Nunnery, R. Tannenbaum, K. Kalaitzidou, J. Mater. Chem. 2010, 20, 3496
75. c) V. Luchnikov, O. Sydorenko, M. Stamm, Adv. Mater. 2005, 17, 1177
76. d) H. Y. He, J. J. Guan, J. L. Lee, J. Controlled Release 2006, 110, 339
77. e) J. J. Guan, H. Y. He, L. J. Lee, D. J. Hansford, Small 2007, 3, 412
78. f) J. J. Guan, H. Y. He, D. J. Hansford, L. J. Lee, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23134.
79. G. Stoychev, N. Puretskiy, L. Ionov, Soft Matter 2011, 7, 3277.
80. K.-U. Jeong, J.-H. Jang, D.-Y. Kim, C. Nah, J. H. Lee, M.-H. Lee, H.-J. Sun, C.-L. Wang, S. Z. D. Cheng, E. L. Thomas, J. Mater. Chem. 2011, 21, 6824.
81. a) A. Azam, K. E. Laflin, M. Jamal, R. Fernandes, D. H. Gracias, Biomed. Microdevices 2011, 13, 51
82. b) N. Bassik, B. T. Abebe, K. E. Laflin, D. H. Gracias, Polymer 2010, 51, 6093.
83. N. Bassik, A. Brafman, A. M. Zarafshar, M. Jamal, D. Luvsanjav, F. M. Selaru, D. H. Gracias, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16314.
84. K. E. Laflin, C. J. Morris, T. Muqeem, D. H. Gracias, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 131901.
85. a) H. Y. Liang, L. Mahadevan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 5516
86. b) H. Liang, L. Mahadevan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 22049.
87. G. Stoychev, S. Turcaud, J. W. C. Dunlop, L. Ionov, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2295.
88. J. Kim, J. A. Hanna, R. C. Hayward, C. D. Santangelo, Soft Matter 2012, 8, 2375.
89. a) J. S. Randhawa, K. E. Laflin, N. Seelam, D. H. Gracias, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2395
90. b) E. Smela, Adv. Mater. 2003, 15, 481
91. c) E. Smela, O. Inganas, I. Lundstrom, Science 1995, 268, 1735
92. d) E. W. H. Jager, E. Smela, O. Inganas, Science 2000, 290, 1540
93. e) E. Gultepe, J. S. Randhawa, S. Kadam, S. Yamanaka, F. M. Selaru, E. J. Shin, A. N. Kalloo, D. H. Gracias, Adv. Mater. 2012, 25, 514
94. f) T. G. Leong, C. L. Randall, B. R. Benson, N. Bassik, G. M. Stern, D. H. Gracias, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 703.
95. a) Y. Osada, H. Okuzaki, H. Hori, Nature 1992, 355, 242
96. b) Y. Ma, Y. Zhang, B. Wu, W. Sun, Z. Li, J. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6254.
97. a) A. W. Feinberg, A. Feigel, S. S. Shevkoplyas, S. Sheehy, G. M. Whitesides, K. K. Parker, Science 2007, 317, 1366
98. b) G. H. Kwon, J. Y. Park, J. Y. Kim, M. L. Frisk, D. J. Beebe, S. H. Lee, Small 2008, 4, 2148
99. c) J. C. Nawroth, H. Lee, A. W. Feinberg, C. M. Ripplinger, M. L. McCain, A. Grosberg, J. O. Dabiri, K. K. Parker, Nat. Biotechnol. 2012, 30, 792.
100. a) R. Bashir, J. Z. Hilt, O. Elibol, A. Gupta, N. A. Peppas, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 3091
101. b) J. Z. Hilt, A. K. Gupta, R. Bashir, N. A. Peppas, Biomed. Microdevices 2003, 5, 177
102. c) K. Liu, H. F. Ji, Anal. Sci. 2004, 20, 9
103. d) Y. Zhang, H.-F. Ji, G. M. Brown, T. Thundat, Anal. Chem. 2003, 75, 4773.
104. Q. Yu, J. M. Bauer, J. S. Moore, D. J. Beebe, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 2589.
105. a) T. Tanaka, M. Okayama, Y. Kitayama, Y. Kagawa, M. Okubo, Langmuir 2010, 26, 7843
106. b) S. Zakharchenko, E. Sperling, L. Ionov, Biomacromolecules 2011, 12, 2211
107. c) K. Kuribayashi-Shigetomi, H. Onoe, S. Takeuchi, in Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 2012 IEEE 25th Int. Conf., 2012, p. 72-75
108. d) C. L. Randall, Y. V. Kalinin, M. Jamal, A. Shah, D. H. Gracias, Nanomed-Nanotechnol 2011, 7, 686
109. e) Y. V. Kalinin, J. S. Randhawa, D. H. Gracias, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2549
110. f) S. Pedron, S. van Lierop, P. Horstman, R. Penterman, D. J. Broer, E. Peeters, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1624.
111. a) C. L. Randall, Y. V. Kalinin, M. Jamal, T. Manohar, D. H. Gracias, Lab Chip 2011, 11, 127
112. b) M. Jamal, N. Bassik, J. H. Cho, C. L. Randall, D. H. Gracias, Biomaterials 2010, 31, 1683
113. c) B. Yuan, Y. Jin, Y. Sun, D. Wang, J. Sun, Z. Wang, W. Zhang, X. Jiang, Adv. Mater. 2012, 24, 890.
114. M. Jamal, A. M. Zarafshar, D. H. Gracias, Nat. Commun. 2011, 2, 527.
115. a) Q. Chen, S. C. Bae, S. Granick, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11080
116. b) Q. Chen, J. Yan, J. Zhang, S. C. Bae, S. Granick, Langmuir 2012, 28, 13555
117. c) A. H. Groschel, A. Walther, T. I. Lobling, J. Schmelz, A. Hanisch, H. Schmalz, A. H. Muller, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13850.
118. a) H. Yoon, H. E. Jeong, T.-i. Kim, T. J. Kang, D. Tahk, K. Char, K. Y. Suh, Nano Today 2009, 4, 385
119. b) S. Reddy, E. Arzt, A. del Campo, Adv. Mater. 2007, 19, 3833
120. c) H. Yoon, H. Woo, M. K. Choi, K. Y. Suh, K. Char, Langmuir 2010, 26, 9198
121. d) M.-W. Moon, T.-G. Cha, K.-R. Lee, A. Vaziri, H.-Y. Kim, Soft Matter 2010, 6, 3924
122. e) Y. Rahmawan, H. Yoon, M.-W. Moon, H.-G. Jeong, K.-Y. Suh, J. Adhes. Sci. Technol. 2012, 1.
123. S. Zakharchenko, N. Puretskiy, G. Stoychev, C. Waurisch, S. G. Hickey, A. Eychmuller, J.-U. Sommer, L. Ionov, J. Mater. Chem. B 2013, 1, 1786.
124. Z. L. Zhang, S. C. Glotzer, Nano Lett. 2004, 4, 1407.