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  近日，曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家制備出迄今為止最緊密的結(jié)狀物理結(jié)構(gòu)。利用該成果有望創(chuàng)造出全新一代的先進(jìn)材料。

  在曼徹斯特大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授David Leigh的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊(duì)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種讓多條分子鏈交織在一起的新方法。利用該方法制備出的分子結(jié)狀結(jié)構(gòu)達(dá)到了前所未有的緊密度和復(fù)雜程度。這個(gè)分子結(jié)由含有192個(gè)原子的長(zhǎng)約20納米的分子鏈經(jīng)8次交叉所形成的閉合分子環(huán)構(gòu)成。

  Leigh教授對(duì)研究中所采用的工藝做了如下解釋：“我們是利用一種被稱之為自組裝的技術(shù)來(lái)對(duì)分子進(jìn)行打結(jié)的。利用該技術(shù)可使聚合物分子鏈在金屬離子周圍穿插交織在一起，并如針織一般在合適的位置形成交聯(lián)，最后再利用化學(xué)催化劑使分子鏈的末端融合在一起形成一個(gè)閉合分子環(huán)，從而得到緊密的分子結(jié)。有8個(gè)交叉的分子結(jié)是目前為止科學(xué)家們能夠編織出來(lái)的最為復(fù)雜的結(jié)狀分子結(jié)構(gòu)�！�
  如果能夠制備出各種不同類型的分子結(jié)意味著科學(xué)家可以知道結(jié)狀結(jié)構(gòu)是如何影響材料的強(qiáng)度和彈性的，進(jìn)而他們可以用聚合物分子編織出新型的材料。
  David Leigh說(shuō)：“打結(jié)的過(guò)程與編織非常相似，因此分子打結(jié)技術(shù)也可以應(yīng)用于分子鏈的編織。有些聚合物，比如蜘蛛絲，具有兩倍于鋼鐵的強(qiáng)度，將類似蜘蛛絲這樣的聚合物分子鏈編織在一起可以制造出新一代的輕質(zhì)量、超高強(qiáng)度的柔性材料。例如，現(xiàn)在的防彈背心和防彈衣大多是用凱芙拉制成的，這種材料是由對(duì)齊的具有平行結(jié)構(gòu)的剛性分子構(gòu)成的，因此穿著舒適度有限。相比之下，采用聚合物分子鏈編織技術(shù)，有望制造出像我們?nèi)粘４┲挠镁�編織的衣物一樣的既結(jié)實(shí)耐用又輕柔舒適的防彈材料�！�
  Leigh教授和他的團(tuán)隊(duì)很高興他們能夠獲得如此具有里程碑意義的科學(xué)成就。
  該研究成果已于2017年1月13日以“編織一個(gè)有8個(gè)交叉的分子結(jié)”為題在《科學(xué)》雜志上發(fā)表。
  論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/355/6321/159