孫 怡，于 浩，王琦琦，孫繼勇*，宋愛新*

(1. 山東大學(xué) 膠體與界面化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100； 2. 將軍煙草集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250100)

乳液是將一種或多種液體以液滴的形式分散于另一種與之不混溶的液體中所形成的多分散體系.其中一相為分散相，是內(nèi)相；而另一相則被稱為分散介質(zhì)，即連續(xù)相，也通常被稱為外相[1].根據(jù)內(nèi)、外相的不同，乳液可分為水包油型(O/W)、油包水型(W/O)和多重乳液，如W/O/W、O/W/O、W/W/O型等.乳液因其同時(shí)含有水相和油相，能夠同時(shí)增溶或分散水溶性和油溶性物質(zhì)，已被廣泛用于食品[2-3]、日用化學(xué)品[4]、石油開采[5-6]及微球微囊的合成中[7-8].

Janus乳液是近年發(fā)展起來的一類特殊類型的乳狀液.Janus粒子是以羅馬兩面神Janus命名的，指其具有兩種不同性質(zhì)的表面.與之類似，Janus乳液指的是分散相由兩種不相混溶的液體組成的乳液.FRIBERG于2011年提出了Janus乳液的概念，并利用一步混合法成功制備了具有各向異性的Janus乳液[9].在形狀、成分、極性及物理化學(xué)性質(zhì)方面，可調(diào)和、可控的不對稱性賦予了該類乳液獨(dú)特的優(yōu)勢[10-11].根據(jù)內(nèi)、外相成分的不同，目前得到的Janus乳液有(O1+O2)/W、(W1+W2)/O、(O1+O2+O3)/W型等.它們可被應(yīng)用于成像顯示[12]、細(xì)菌檢測[13]、材料合成[14]等領(lǐng)域.Janus乳液的液滴由兩個(gè)或多個(gè)液相構(gòu)成，因此其具有較普通乳液更好的增溶作用，不同液相可以增溶不同的物質(zhì)，使其在藥物運(yùn)輸、食品包封或微反應(yīng)器等方面有更好的應(yīng)用前景.

1 Janus乳液形成原理

Janus乳液的形成條件、方法以及如何穩(wěn)定一直受到廣泛關(guān)注.HASINOVIC等[15]研究表明，Janus液滴的形成與表面活性劑及其濃度密切相關(guān)，表面活性劑的加入可以改變Janus乳液體系兩相間的界面張力，由于相界面之間的界面張力決定了界面曲率，可以實(shí)現(xiàn)對液滴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)控.結(jié)果表明，Janus乳液之所以能夠穩(wěn)定存在，是由于三相之間的界面張力滿足一定的力學(xué)條件，而界面張力值由表面活性劑種類和濃度決定.

FRIBERG等[16]對Janus液滴的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算和分析，闡述了Janus液滴的形態(tài)與體系界面張力之間的的關(guān)系.通過構(gòu)建Janus液滴模型(圖1)，他們指出當(dāng)γO1/W<γO2/W+γO1/O2及γO1/O2<γO2/W+γO1/W時(shí)，Ol、O2、水三者之間均可以形成接觸面，形成的乳液稱之為Janus乳液.

圖1 Janus液滴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Topology diagram of Janus droplet

表面活性劑的濃度對Janus乳液的穩(wěn)定性有明顯的影響.表面活性劑濃度較小時(shí)，體系無法形成均一的Janus乳液，主要形成多重乳液，只有當(dāng)表面活性劑濃度增加到一定值時(shí)，體系中才能形成穩(wěn)定均一的Janus乳液液滴[15](圖2).

圖2 不同表面活性劑濃度下乳液的顯微照片F(xiàn)ig.2 Optical microscope images of emulsions with different surfactant concentrations

2 Janus乳液的制備方法

2.1 一步振動(dòng)混合法

一步振動(dòng)混合法是最常見的乳液制備法，就是將原料置于渦流器中，根據(jù)需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速后振動(dòng)，得到均勻混合的乳液.這種方法簡單，且節(jié)約時(shí)間.HASINOVIC等[17]通過一步振動(dòng)混合法制備了內(nèi)相為植物油(VO)和硅油(SO)的Janus乳液.將硅油、植物油和水放入微型渦流器，以最高速度混合樣品，直到乳液呈現(xiàn)均勻狀態(tài).KOVACH等[18]以硅油和橄欖油為內(nèi)相，以明膠-殼聚糖(GC)復(fù)合溶液為水相，制備了Janus乳液.將原料放入微型渦流器中，以2 500 rpm的速度振動(dòng)混合，一步完成乳化.

2.2 微流控技術(shù)

微流體學(xué)是在至少有一個(gè)小于1毫米的微通道中進(jìn)行流體處理的科學(xué)方法[19].與之相應(yīng)的微流控技術(shù)首次應(yīng)用于化學(xué)分析中是在1992年[20].微流控裝置能夠使用非常少量的樣品和試劑，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分析.過去十年中，微流控技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，這些應(yīng)用包括毛細(xì)管電泳[21]、免疫分析[22]、DNA分析[23]以及界面張力的測定[24].

GE等[25]利用雙孔毛細(xì)管微流控裝置制備了形貌可調(diào)的水-油Janus乳液.雙孔毛細(xì)管是一種可以同時(shí)注入兩種不同液相的玻璃毛細(xì)管，被廣泛應(yīng)用于制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多重乳液，如水包水雙乳液[26].他們使用了具有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片的交叉點(diǎn)的微流控裝置.將雙孔毛細(xì)管插入交叉口，通過聚四氟乙烯塑料(PTFE)管道流出.去離子水為內(nèi)水相，乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體(ETPTA)為內(nèi)油相，外相為加入Span 80的液體石蠟.為更容易觀察Janus的形態(tài)，在內(nèi)水相中加入熒光素鈉使其呈綠色，在內(nèi)油相中加入尼羅紅使其呈紅色.雙孔毛細(xì)管的一端被拉尖嵌入另一內(nèi)徑50 μm的管中，Janus液滴即在此處形成 (圖3).

圖3 微流控裝置示意圖Fig.3 Diagram of the microfluidic device

2.3 溶劑蒸發(fā)法

ZHANG等[27]提出了一種基于蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行液-液相分離的Janus液滴制備方法，以水、乙醇、辛醇在氟化油(FC-40)中構(gòu)建了均勻的三元混合物液滴.由于FC-40具有較高的蒸氣滲透性，三元液滴中易揮發(fā)的乙醇分子迅速蒸發(fā)到空氣中，引發(fā)了三元液滴的相分離，在完全蒸發(fā)后演化為Janus結(jié)構(gòu)(圖4).

圖4 Janus液滴的形成.(A) 共溶劑蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)液-液相分離過程示意圖.(B)液滴演化過程的實(shí)際微觀照片.標(biāo)尺為40 μmFig.4 Formation process of Janus droplets. (A) The schematic of liquid-liquid phase separation driven by co-solvent evaporation process; (B) the microstructural change of droplets in evolution processes. Scale bar is 40 μm

通過調(diào)節(jié)三元混合物的液相組成和體積比，可以在微流控或常規(guī)乳化水平下一步制備出不同結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的Janus液滴.更有趣的是，高階的Janus形貌，如核殼、三元及多重 Janus等，都可以簡單地用多元混合物作為分散相來實(shí)現(xiàn).這些高階Janus液滴很難用普通的微流控乳化方法獲得.此時(shí)，蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)相分離路線與現(xiàn)有的微流控放大技術(shù)相兼容，在大規(guī)模合成多功能微?；虺⒘７矫骘@示出了良好的發(fā)展?jié)摿?

3 Janus乳液的刺激性響應(yīng)

3.1 pH響應(yīng)

LI等[28]用水和另外兩種不混溶的油混合制備出了球形的Janus液滴.為了提高其穩(wěn)定性，將SiO2納米粒子成功地應(yīng)用于體系中.在中性pH下，顆粒在連續(xù)相中形成了粘彈性網(wǎng)絡(luò)，阻止了聚結(jié)和排水.降低pH會(huì)導(dǎo)致它們被困在油-水界面，從而使液滴具有長時(shí)間的穩(wěn)定性(至少6個(gè)月).這項(xiàng)工作的新穎之處不僅在于制備方法簡單，所制備的Janus乳液在尺寸和幾何形狀上是可控的，而且具有pH響應(yīng)性.

用顆粒作為穩(wěn)定劑制備的Janus乳液，為乳液的應(yīng)用開辟了更廣闊的空間.早期的Janus乳液都是表面活性劑穩(wěn)定的，導(dǎo)致絕大多數(shù)體系無法應(yīng)用于生物體內(nèi)，而隨著顆粒穩(wěn)定的Janus乳液的出現(xiàn)，再結(jié)合Janus液滴的分隔性和多重性，其在藥物傳遞、封裝和作為微反應(yīng)器等領(lǐng)域有了更廣泛的應(yīng)用.

RAJARSHI等[29]利用超聲制備了pH響應(yīng)的Pickering-Janus乳液.該乳液以橄欖油和硅油為內(nèi)相，其液滴大小和形狀是可控的.殼聚糖用作乳化劑，具有pH響應(yīng)能力.pH從2增加到6時(shí)，雙乳狀液從完全包裹的液滴轉(zhuǎn)變?yōu)閱♀徯蜫anus液滴，同時(shí)液滴直徑顯著減小，粒徑分布更加均勻.結(jié)果表明，殼聚糖的構(gòu)象在pH為2時(shí)由擴(kuò)展的形態(tài)向縮聚的形態(tài)轉(zhuǎn)變，這是改變液滴形狀的原因(圖5).

圖5 殼聚糖在不同pH下穩(wěn)定的Janus液滴Fig.5 Janus drops stabilized by chitosan at different pH

3.2 磁響應(yīng)

RAJARSHI等[29]在制備Janus乳液前，將直徑為(13±2) nm的超順磁性納米粒子(Fe3O4)分散在橄欖油相中，獲得了較好的磁響應(yīng)性.磁性納米顆粒的加入又使乳液的穩(wěn)定性獲得了較大提高，大大減小了液滴直徑，并可以通過控制磁場來控制液滴的移動(dòng)方向(圖6).

3.3 溫度響應(yīng)

RAJAESHI等[30]采用一步振動(dòng)混合法成功制備了含0.7%(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))油?；鶄?cè)鏈的聚(N，N-二乙基丙烯酰胺)作為穩(wěn)定劑的熱響應(yīng)橄欖油/硅油Janus乳液.Janus液滴在室溫下保持穩(wěn)定，當(dāng)加熱到聚合物穩(wěn)定劑的轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，穩(wěn)定劑就會(huì)從油水界面上分離出來，引起Janus液滴的自發(fā)破裂(圖7).

圖6 加入磁納米粒子穩(wěn)定的乳液Fig.6 Janus emulsions stabilized under the presence of Fe3O4 particles

圖7 溫度響應(yīng)Janus液滴原理Fig.7 Principle of temperture response to droplet

4 Janus乳液的類型

4.1 (O1+O2)/W型Janus乳液

HASINOVIC等[17]通過一步振動(dòng)混合的方法用兩種不混溶的油相作為Janus乳液的內(nèi)相批量制備了Janus乳液，這些Janus乳液的液滴形狀是可以調(diào)控的.通過調(diào)整初始乳化液中兩種油相的質(zhì)量比，Janus液滴可呈現(xiàn)從“雪人”到“啞鈴”狀的變化，液滴的形貌可以被精確控制.這種Janus乳液是由三個(gè)不同組分組成的，液滴的組成為兩種不互溶的油，形成的Janus乳液與每兩個(gè)成分之間界面張力γ有關(guān)，符合Si=γjk- (γij+γik)的關(guān)系，當(dāng)Si(擴(kuò)散系數(shù))小于0時(shí)，表明此時(shí)兩種液體會(huì)形成界面，而不發(fā)生徹底分離.

WEI等[31]用二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和癸二酸二甲酯(DMS)為油相，在水相中加入非離子表面活性劑F127和吐溫80(Tween80)，制備出了Janus乳液，通過控制和調(diào)節(jié)表面活性劑組分的含量，在不同濃度時(shí)獲得了不同形狀的Janus液滴(圖8a-d)，為了更清楚地觀察到界面曲率隨表面活性劑組分含量的變化，作者對油相進(jìn)行固化制備出了形貌不同的Janus顆粒 (圖8a′-d′)，這是因?yàn)楸砻婊钚詣┙M分不同，導(dǎo)致了油水界面張力發(fā)生變化.

圖8 Janus乳液液滴(a-d)的顯微照片和所制備的顆粒(a′- d′)的SEM圖像.F127與吐溫80質(zhì)量比如下：(a，a′)0∶6.0、(b，b′)3∶0.125、(c，c′)1.5∶0.183、(d，d′)0.25.TPGDA/DMS的質(zhì)量比為1/1，水相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33 %Fig.8 Micrographs of Janus emulsion droplets (a-d) and SEM images of the resultant particles (a′-d′) .The following mass ratios of F127/Tween 80∶ (a, a′) 0/6.0, (b, b′) 3/0.125, (c, c′) 1.5/0.183, and (d, d′) 0.25. The mass ratio of TPGDA/DMS is 1/1, and the mass fraction of the aqueous phase is kept at 0.33

WEI等[31]又將表面活性劑含量固定，通過改變內(nèi)相中兩種油相的質(zhì)量比研究了Janus液滴形態(tài)的變化.當(dāng)控制表面活性劑(吐溫80)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，改變TPGDA與DMS的質(zhì)量比，也可以得到形狀不一樣的液滴，并將油相固化制備成了Janus顆粒.但與通過調(diào)節(jié)表面活性劑含量得到的現(xiàn)象不同，通過調(diào)節(jié)TPGDA/DMS的質(zhì)量比而得到的液滴，其油-水相界面的曲率沒有發(fā)生變化(圖9)，因?yàn)榇诉^程中的界面張力并沒有發(fā)生改變.

圖9 TPGDA/DMS質(zhì)量比為(a)1∶10、(b)1∶4、(c)1∶1、(d)2∶1的乳液制備的JPs的掃描電鏡照片.吐溫80質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33%.插圖顯示了在光學(xué)和熒光燈下粒子的圖像以及示意圖Fig.9 SEM images of JPs prepared from emulsions at the following mass ratios of TPGDA/DMS∶ (a) 1∶10, (b) 1∶4, (c) 1∶1, and (d) 2∶1. The weight fraction of 6% Tween 80(aq) is 0.33. The insets show images of particles under optical and fluorescent light and schematic illustrations as well

4.2 (W1+W2)/O型Janus乳液

大多數(shù)關(guān)于Janus乳液的報(bào)道僅限于(O1+O2)/W的普通Janus乳液，即內(nèi)相為不混溶的油相.對于(W1+W2)/O型乳液，即連續(xù)相為油相，內(nèi)相為不相溶的兩種水相的情況卻很少涉及.雙水相體系(ATPS)是一個(gè)很有吸引力的系統(tǒng)，因?yàn)閮蓚€(gè)相都是水，其中所有成分都以水作為共同溶劑，但由于其溶解的成分不混溶[32]，因而這些水相也是不混溶的，其界面可以很容易地被分子穿過而不發(fā)生變性.然而，由于兩個(gè)相的化學(xué)相似性，水-水的界面張力極低，因此制備(W1+W2)/O型的Janus乳液是一個(gè)挑戰(zhàn).水基Janus乳液由兩個(gè)水半球組成液滴，能夠形成復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)，提供多種水環(huán)境，這為模擬組織生活的區(qū)域化提供了有效的獨(dú)立載體.此外，雙水相中的每一組分都趨向于富集特定物種，例如生物分子和營養(yǎng)物質(zhì)，這使得所產(chǎn)生的液滴易于功能化.

微流控法是一種很常用的技術(shù)，可制備具有不同幾何形狀的復(fù)雜水滴.CUI等[33]采用微流控技術(shù)制備了W/W/O和W/W/W型雙乳液.但是微流控技術(shù)在使用的過程中可能發(fā)生相分離轉(zhuǎn)移，因此，探索一種簡便、可擴(kuò)展、低成本的(W1+W2)/O型 Janus乳液的批量制備方法在乳狀液研究領(lǐng)域具有重要意義.GE等[34-35]首次采用一步渦流混合法制備了Janus乳液.該方法具有操作簡單、可擴(kuò)展性好、尺寸范圍寬、拓?fù)淇刂凭_等優(yōu)點(diǎn)，對實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要.

GE等[36]用葵花油(VO)為連續(xù)相，Na2CO3和C2H5OH的水溶液為雙水相制備了Janus液滴.要成功制備Janus液滴，必須克服的困難為雙水相超低的界面張力.在該體系中，Na2CO3溶液和VO的結(jié)合被巧妙地用來獲得一個(gè)低的水-油界面張力值，這是由于脂肪酸是連續(xù)相VO的主要組成部分，Na2CO3引起的脂肪酸的去質(zhì)子化使脂肪酸的表面活性顯著提高，使界面張力降低到0.7～2.9 mN/m，滿足了Si=γjk- (γij+γik) < 0的要求，從而獲得了Janus液滴(圖10).

圖10 分散相為雙水相的不同形狀Janus液滴Fig.10 Janus emulsion droplets with aqueous two-phase as internal phase

4.3 (O1+O2+O3)/W型Janus乳液

GE等[37]通過傳統(tǒng)的一步振動(dòng)混合法將表面活性劑水溶液與三種可選擇性發(fā)生光固化又不混溶的油混合，通過各種油的不同組合，得到了各種形態(tài)的液滴，并且其體積可以得到精確控制，其尺寸范圍可從幾百微米一直到幾個(gè)納米.這些Janus液滴的形成都需要滿足Si=γjk- (γij+γik) < 0的條件，并且可以通過改變表面活性劑的種類、濃度及油相體積，可以得到各類不同形狀、結(jié)構(gòu)的Janus液滴，如(O1+O2+O3)/W、(O1/O2+O3)/W型等.他們根據(jù)乳液的特點(diǎn)，提出了一種以Janus乳液為模板批量制備不同形貌、不同化學(xué)成分的Janus顆粒的方法.通過選擇是否可以發(fā)生光固化的油相，通過紫外誘導(dǎo)聚合，批量得到了形狀不同的Janus顆粒，這些粒子形態(tài)的多樣性源于對乳液液滴不同的幾何形狀的控制(圖11).

圖11 通過Janus乳液獲得的Janus顆粒Fig.11 Janus particles prepared from Janus emulsions

4.4 (O1+Organic)/W型Janus乳液

DING等[38]用有機(jī)溶劑和與其互不混溶的油相作為內(nèi)相，通過一步振動(dòng)法與水混合制備了Janus乳液.有機(jī)溶劑的種類包括烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、醇、酯.根據(jù)有機(jī)物種類的不同，得到了“雪人”、“啞鈴”等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).而且還發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)系統(tǒng)中可以得到兩種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致分層的情況出現(xiàn)，這主要是由兩個(gè)內(nèi)相的密度差決定的.這類可分層的有機(jī)Janus乳液，將是理想的微反應(yīng)器，可用來作為材料合成的模板.

5 Janus乳液的應(yīng)用

5.1 作為模板合成Janus顆粒

Janus乳液可用于批量制備Janus顆粒.Janus粒子在物理、化學(xué)性質(zhì)方面表現(xiàn)出了獨(dú)特的兩面性，適合用作界面穩(wěn)定劑、脂質(zhì)膜的可控孔隙，以及智能納米材料，如電子、光學(xué)傳感器等[39-42].表面活性劑的兩親性和膠體顆粒較強(qiáng)的界面附著力相結(jié)合，使它們成為固體表面活性物質(zhì)的理想選擇，用來穩(wěn)定多相混合物，如可以制備具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性的乳液和泡沫等.通過對Janus粒子穩(wěn)定的Pickering乳液的研究，使其在很多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，如在化妝品、藥劑、先進(jìn)材料產(chǎn)品中作為乳化劑和穩(wěn)定劑.

Janus粒子的制備受到了廣泛的關(guān)注，其物理和化學(xué)特性可得到精確的控制.目前為止，人們已經(jīng)開發(fā)出多種方法來制備存在兩種不同表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的Janus粒子.然而，大多數(shù)策略仍然受到過程復(fù)雜(如表面改性技術(shù))、生產(chǎn)規(guī)模有限(如微流控方法)，或規(guī)模雖大但拓?fù)淇刂凭_度不足的限制.雖然Janus粒子的概念在20世紀(jì)90年代初已經(jīng)提出，經(jīng)過幾十年的努力，也發(fā)展出了不同的制備技術(shù)，但其工業(yè)化生產(chǎn)似乎還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn).這促使我們探索一種新的制造技術(shù)來滿足多種需求，如低成本、可擴(kuò)展的生產(chǎn)、精確的拓?fù)淇刂坪蛯挸叽绶秶?，Janus乳液批量合成Janus顆粒的方法為目前最接近于滿足需求的途徑.

5.2 用于細(xì)菌檢測

食源性病原體是一個(gè)日益增長的全球公共衛(wèi)生問題.據(jù)估計(jì)，僅在美國，每年就有7.3萬人因食用受病原體污染的食品和水而患病.例如，大腸桿菌很容易在受污染的食品和水中傳播，導(dǎo)致嚴(yán)重疾病甚至死亡.現(xiàn)代的檢測方法大多基于表面等離子體共振(SPR)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)，但所需設(shè)備昂貴，且設(shè)備必須由受過培訓(xùn)的技術(shù)人員操作.因此，迫切需要一種快速、廉價(jià)、用戶友好的現(xiàn)場檢測方法.

ZHANG等[13]報(bào)道了一種基于乳狀液的凝集試驗(yàn)，用于細(xì)菌的選擇性和敏感性檢測.流體Janus液滴是一種強(qiáng)大的液相傳感粒子，當(dāng)Janus粒子不同的半球被功能化后，即具有正交的物理和生物化學(xué)性質(zhì).該方法是利用表面共價(jià)修飾的Janus粒子作為傳感材料，利用表面活性劑識別基團(tuán)制備了具有本征功能化的Janus乳液，乳液提供動(dòng)態(tài)和柔順的表面，模仿活細(xì)胞的特性，與對細(xì)胞識別至關(guān)重要的碳水化合物-凝集素相互作用，對大腸桿菌進(jìn)行了檢測.該過程中，在大腸桿菌存在下，含甘露糖的表面活性劑在Janus液滴表面自組裝，生成具有凝集素結(jié)合位點(diǎn)的顆粒.由于碳?xì)浠衔锖头既軇┑拿芏炔煌?，Janus液滴的方向是垂直的.凝集素與甘露糖的結(jié)合形成了凝集和傾斜的幾何結(jié)構(gòu).自然排列的Janus液滴和凝集的Janus液滴之間存在明顯的光學(xué)差異，產(chǎn)生了可以定量檢測的信號(圖12).

圖12 Janus乳液用于細(xì)菌檢測Fig.12 Janus emulsions for bacteria detection

Janus乳狀液與大腸桿菌發(fā)生特異結(jié)合，制備簡便，穩(wěn)定性好.它為開發(fā)應(yīng)用于快速、現(xiàn)場病原體檢測的廉價(jià)便攜式設(shè)備提供了基礎(chǔ).此外，Janus液滴固有的光學(xué)透鏡行為也可以對蛋白質(zhì)和大腸桿菌進(jìn)行定性和定量檢測.此過程中，表面活性劑降低了兩種不混溶液體之間的界面張力，穩(wěn)定了乳化液滴.

5.3 在液晶(LC)方面的應(yīng)用

在LC-Janus液滴中，一個(gè)室由具有溫度依賴行為的向列相液晶組成，另一個(gè)室由與液晶不相溶的聚合物組成.在Janus液滴中，液晶和聚合物的獨(dú)特組合顯示出三種不同的各向異性特征[43].LC-Janus液滴的折射率和雙折射率在光學(xué)上是不均勻的.其中Janus液滴的向列相液晶室由于其排列結(jié)構(gòu)而具有光學(xué)雙折射，而聚合物室則具有光學(xué)各向同性.此外，液晶腔體內(nèi)部的排列結(jié)構(gòu)可以通過改變腔體的幾何形狀、液晶在液滴表面和界面的錨定條件以及溫度來控制，這些不均勻性和各向異性反過來又為Janus膠體在智能墨水和光學(xué)操作中提供了潛在的應(yīng)用.

6 總結(jié)與展望

與傳統(tǒng)乳液相比，Janus乳液具有更強(qiáng)的分隔性、更好的增溶效果以及獨(dú)特的光學(xué)特性等優(yōu)點(diǎn)，在檢測、材料合成、乳液制備等方面有良好的應(yīng)用.與表面活性劑穩(wěn)定的Janus乳液相比，顆粒穩(wěn)定的Janus乳液毒害作用更小、穩(wěn)定性更強(qiáng)，對環(huán)境更加友好.

比較常見的Janus乳液為(O1+O2)/W型乳液，但隨著(W1+W2)/O型等乳液的產(chǎn)生，乳液內(nèi)相的不同使Janus乳液具備不同的功能，拓寬了它的應(yīng)用.目前，已經(jīng)開發(fā)出具有溫度、pH、磁響應(yīng)的Janus乳液.雖然這類乳液已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但與傳統(tǒng)的刺激性響應(yīng)乳液相比，Janus乳液的應(yīng)用還很局限，未能將其結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性質(zhì)充分體現(xiàn)出來.在未來的工作中，可以借鑒傳統(tǒng)乳液的知識理論和研究方法，將其應(yīng)用在Janus乳液的制備和應(yīng)用方面，對其獨(dú)特結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的探索和開發(fā).