科学家发现超分子液液相分离,为生物纤维相分离开启新大门

科技 2024-05-19 18:46 阅读:

科学家发现超分子液液相分离,为生物纤维相分离开启新大门 液液 化学 超分子 高分子 聚合物 生物纤维 第1张

荷兰埃因霍温理工大学的科学家付海林和他的团队在研究中意外发现了一种新现象,即一种由荧光标记的水溶性超分子——尿苷嘧啶酮甘氨酸,随着时间从均匀溶液变成了不均匀溶液,有些液态区域明显比其他液态区域浓度更高。这一发现提示他们超分子发生了液液相分离。在此基础之上,他们又通过各种表征手段进行了深入研究。借此发现超分子在液液相分离后形成了液晶态,液晶态的构型可由溶液的拥挤效应进行调控。

付海林表示:“在课题有了清晰方向和良好成果之后,导师对我说他曾认为本次课题要失败了,而他也劝我同时研究一下别的课题,就是为了防止我的科研事业因此受挫。”不过后来导师说,他很庆幸没有让付海林停下手上的研究。“我想让导师虚惊一场的原因可能是前期课题过于复杂。不过在导师的建议下我简化了课题,整个研究也就迎来柳暗花明了。”付海林说。

相关论文以《超分子聚合物通过液相-液相分离形成类晶簇》为题发在 Nature。一位审稿人认为这一发现很不寻常、很新颖并且令人激动,但是考虑到超分子的棒状结构,又十分合理。另一位审稿人认为课题组采用了很多表征手段去详尽的表征各种实验现象,在技术层面具有很高的质量,对于超分子类晶簇生长过程的表征和在液液界面和液固界面的研究达到了最高标准。还有一位审稿人认为,超分子液液相分离的发现为生物纤维的相分离开启了一扇新的大门,因为合成超分子具有非常高的化学多样性,并且易修饰。

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美国雪城大学珍妮佛·罗斯教授专门为本次论文写了一篇 News and views 文章,发表在同期的 Nature 上。据介绍,超分子可以作为一种液晶小分子的放大模拟物,进一步帮助理解液晶的自组装。另外,合成超分子的简洁性和它在化学方面的多样性,将更有利于阐明生物纤维在液液相分离中的挑战性问题。

在研究超分子液液相分离过程中,他们发现了很多有趣的现象,有很多是在其他液晶体系中从未观察到的。目前,课题组正在和液晶领域的专家合作进一步深入理解超分子液晶。另外,他们还在探索超分子化学方面的多样性,以便为超分子液液相分离带来更多可能,从而使用超分子液液相分离构建更可控的液态结构或固态结构,促进超分子在催化、生���医学材料等方面的应用。