四川大學在非平衡態(tài)的超分子自組裝系統(tǒng)研究領域獲進展_世界新要聞

(資料圖)

近日，四川大學趙輝教授團隊在NatureCommunications上發(fā)表了題為“Mechanosensitive non-equilibrium supramolecular polymerization in closed chemical systems”的研究論文。該研究主要通過模擬生命體的動態(tài)行為構建了密閉體系中的非平衡態(tài)的超分子自組裝系統(tǒng)。郎咸華博士和黃英杰博士研究生為該論文的共同第一作者，趙輝教授為文章通訊作者，四川大學化學工程學院為第一通訊單位。

在生物系統(tǒng)中，燃料驅(qū)動的耗散性自組裝系統(tǒng)執(zhí)行復雜的生物功能。受生物反應的啟發(fā)，研究人員一直在將耗散能量的化學反應循環(huán)與超分子材料的創(chuàng)造相結合，以制備具有生命特征的智能材料，如振蕩、復制、瞬態(tài)納米結構、耗散和自適應等。

趙輝教授團隊在非平衡態(tài)自組裝領域進行了長期的研究，并取得了系列的進展。近日，該團隊在非平衡態(tài)領域取得了新的突破。受生命體內(nèi)化學燃料驅(qū)動的耗散自組裝的啟發(fā)，該團隊利用甲基紫精可逆的氧化還原特性，構建了密閉系統(tǒng)中機械敏感的非平衡態(tài)超分子自組裝體系，并解決了非平衡態(tài)系統(tǒng)中所存在的廢料堆積問題。

該封閉系統(tǒng)通過簡單的搖晃即可實現(xiàn)瞬態(tài)的超分子自組裝。此外通過調(diào)控甲基紫精的結構，可以實現(xiàn)搖晃驅(qū)動的瞬態(tài)熒光增強或瞬態(tài)熒光淬滅。并且通過使用超聲作為驅(qū)動力，利用此體系，他們構建一個瞬態(tài)熒光圖案化體系。

這種機械驅(qū)動的非平衡態(tài)超分子自組裝可以賦予功能材料獨特的特性，如機械敏感、瞬時手性、瞬時熒光和無模板圖案，為創(chuàng)造類似生命的新型材料提供了一個新的思路，相關結果于近期發(fā)表于NatureCommun雜志。

來源：四川大學

論文鏈接

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38948-x

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