復旦大學高分子科學系、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》。

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域開辟更廣闊的應用前景？

聶志鴻團隊為制備納米“人造分子”找到了一則簡易方法——通過設計聚合物配體間的簡單化學反應，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。“這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計發(fā)生反應，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。

來源：中國科學報

原文標題：科學家設計納米“人造分子”簡易制備方法

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