復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授聶志鴻團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)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(jī)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(dú)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(tuán)隊(duì)為制備納米“人造分子”找到了一則簡易方法——通過設(shè)計(jì)聚合物配體間的簡單化學(xué)反應(yīng)，實(shí)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(diǎn)修飾一段DNA分子，利用DNA分子之間的互補(bǔ)相互作用，實(shí)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。”聶志鴻說。然而，在直徑為納米量級的“圓球”上“微雕”難度極大。

聶志鴻團(tuán)隊(duì)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(diǎn)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(dāng)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(jì)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。

來源：中國科學(xué)報

原文標(biāo)題：科學(xué)家設(shè)計(jì)納米“人造分子”簡易制備方法

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