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近日，華東理工大學材料學院Gerald Guerin教授團隊首次提出以結(jié)晶驅(qū)動自組裝（CDSA）所得到的膠束作為骨架，進一步利用聚合誘導自組裝（PISA）來實現(xiàn)“棒上長珠”的高維度結(jié)構(gòu)制備。相關(guān)成果發(fā)表于《德國應用化學》雜志。

在宏觀世界，復雜物體可視為球體、棒狀等基本幾何形狀的組合，通過特定組裝即可執(zhí)行復雜功能，且制造相對容易；然而在納米尺度，將不同幾何形狀的器件通過共價連接精確組裝到指定位置，仍是一個極具挑戰(zhàn)的技術(shù)難題。

研究團隊提出了一種創(chuàng)新策略：以CDSA制備的核結(jié)晶膠束為骨架，進一步通過PISA制備出更為復雜的納米結(jié)構(gòu)。研究人員首先合成了兩種分子量分布窄的結(jié)晶性-無定型嵌段共聚物：聚芴三亞甲基碳酸酯-b-聚2-乙烯基吡啶（PFTMC-b-P2VP）和聚芴三亞甲基碳酸酯-b-聚丙烯酸叔丁酯（PFTMC-b-PtBA）。隨后利用CDSA的特性，團隊構(gòu)建了兩種長度均勻的一維膠束結(jié)構(gòu)，其中一種在結(jié)構(gòu)的不同部分具有不同的聚合活性，另一種則在整個結(jié)構(gòu)上具有相同的聚合活性?；诘谝环N膠束結(jié)構(gòu)在特定的位置引發(fā)了PISA反應，即在僅中間區(qū)段具有聚合活性的膠束上實施（CDSA-s-PISA），制備出帶有一個或兩個珠狀結(jié)構(gòu)的長條形結(jié)構(gòu)；而對于第二種整段膠束均具有聚合活性的情況下，加入一定量的大分子鏈轉(zhuǎn)移劑（macro-CTA）進行CDSA-s-PISA，得到被珠狀結(jié)構(gòu)所裝飾的棒狀膠束。

據(jù)悉，該研究提出了一種全新的方法，能夠從球狀、棒狀等基礎幾何形狀出發(fā)，以特定方式組合并構(gòu)筑更為復雜的納米結(jié)構(gòu)。這一突破為設計與制備功能化的納米器件提供了新途徑，有望使未來納米器件執(zhí)行更為復雜的任務。該研究被視為推動下一代超級載體與納米機器發(fā)展的關(guān)鍵一步，為相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新打開了新大門。