具有刺激响应性能的微胶囊已屡见不鲜，但在外界刺激下能够发生形态结构演化的微胶囊则十分鲜见。本课题组在制备具有可逆氧化还原响应性的智能微胶囊过程中发现了微胶囊可逐步演化为一维纳米结构的现象，并对其演化机理以及所形成的特殊结构的应用进行了系统研究，取得了系列进展。

在前期研究工作中，通过在掺杂聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）的CaCO₃微胶囊体系中引入二茂铁分子实现了在氧化还原刺激下微胶囊的可逆响应（Langmuir, 2011, 27(4): 1286-1291.）。接着利用CaCO₃（PAH）微粒与1-芘甲醛（Py-CHO），制备了PAH-Py微胶囊，在酸性环境下，首次观察到这种微胶囊会逐渐演化成一维纳米管或纳米棒,且其演化过程和产物结构可以通过外部条件方便地进行调控（ACS Nano, 2011, 5(5): 3930-3936.）。在此基础上，通过一定的化学交联或表面修饰可以控制一维纳米结构在微胶囊上的生长状态，从而得到多种特殊的复合结构（Journal of Materials Chemistry, 2012, 22: 2855-2858.），并可进一步对所得到的一维纳米棒进行功能化修饰得到有机无机杂化结构的一维纳米材料（Chemistry of Materials, 2011, 23 (21): 4741-4747.）。利用该现象和原理，可以发展一类制备多层次微纳结构胶囊的新方法，促进该类胶囊在细胞仿生、微载体和微传感器、光热响应或催化领域等领域的应用。

图1 (a-e) 在1M HCl 溶液中，PAH-Py微胶囊逐渐转化为一维纳米管的TEM 图片（右上角代表处理时间）。微胶囊在(f) 1M HCl 溶液中处理30h 的光学照片（内嵌图为放大图片）1M HCl 溶液中处理(g) 30h和(h)70h后的SEM照片; (i) 0.01M HCl 中处理1h后的SEM照片，分别显示纳米管和纳米棒在表面的生长及多层次复合结构的胶体材料的生成。