中國粉體網(wǎng)訊 復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點實驗室教授聶志鴻團隊成功設(shè)計納米“人造分子”簡易制備方法,相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《科學(xué)》。
分子是參與生命與物質(zhì)世界演化的最基本單元,由原子按照特定方式結(jié)合而成。那么,能否模仿從原子到分子的鍵合過程,創(chuàng)造出由無機納米粒子定向鍵合而成的“人造分子”,并利用其呈現(xiàn)出的各種獨特物理性質(zhì),為傳感、催化、超材料和光電器件等領(lǐng)域開辟更廣闊的應(yīng)用前景?
聶志鴻團隊為制備納米“人造分子”找到了一則簡易方法——通過設(shè)計聚合物配體間的簡單化學(xué)反應(yīng),實現(xiàn)對納米“人造分子”組裝構(gòu)筑和物理性能的調(diào)控。
傳統(tǒng)制備方法的原理是在納米粒子上定點修飾一段DNA分子,利用DNA分子之間的互補相互作用,實現(xiàn)對不同納米粒子結(jié)合的調(diào)控!斑@好比在一個圓球上刻下卡槽或者粘上木條,不同的‘積木’就能拼合在一起了!甭欀绝櫿f。然而,在直徑為納米量級的“圓球”上“微雕”難度極大。
聶志鴻團隊開創(chuàng)性地提出聚合物誘導(dǎo)納米粒子定向鍵合形成納米尺度“人造分子”的原創(chuàng)概念。研究人員在納米粒子上刷一層聚合物“涂層”,讓特定的聚合物配體布滿其表面。相比定點修飾DNA,這一步驟的難度降低不少。此時,納米粒子依然是一個各處性質(zhì)均相同的“圓球”。接下來,當兩個刷有不同聚合物“涂層”的納米粒子相互靠近,不同的聚合物配體之間就會按照研究者的設(shè)計發(fā)生反應(yīng),聚合物的鏈構(gòu)象與電荷排布隨之產(chǎn)生變化,整個“圓球”不再是各向同性,而是獲得了沿特定方向結(jié)合的趨勢。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)
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