化學(xué)家使用一系列新特性創(chuàng)建自組裝材料

化學(xué)家創(chuàng)造了一種新材料，該材料可以以可預(yù)測(cè)和可復(fù)制的方式自組裝成二維網(wǎng)絡(luò)。該材料具有一系列新特性，這意味著它可能具有多種用途-盡管要確定如何最好地使用它還需要時(shí)間和大量探索。

重要的是，這項(xiàng)研究提供了一個(gè)非常罕見(jiàn)的“自下而上”材料創(chuàng)作的例子。對(duì)自組裝材料進(jìn)行控制是非常具有挑戰(zhàn)性的，這樣化學(xué)家就可以根據(jù)所處的環(huán)境可靠地預(yù)測(cè)和復(fù)制其結(jié)構(gòu)，但是Trinity團(tuán)隊(duì)正是這樣做的。

此外，長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直對(duì)開(kāi)發(fā)以陰離子為模板的自組裝感興趣，因?yàn)樗鼈兙哂袕沫h(huán)境中去除有害和污染分子的巨大潛力。但是，出于多種原因，使用陰離子(帶負(fù)電的離子)而不是陽(yáng)離子(帶正電的離子)在分子上具有挑戰(zhàn)性。

該研究的資深作者，Trinity化學(xué)教授Thorfinnur Gunnlaugsson說(shuō)：

“陰離子在我們的世界中非常普遍，其中許多陰離子在自然界中(無(wú)論是生命還是無(wú)生命的物質(zhì))都扮演著特定的角色。但是，由于這些過(guò)程通常是由特異性介導(dǎo)的，因此當(dāng)這些相互作用發(fā)生任何變化時(shí)，其結(jié)果可能是有害的。對(duì)生活和環(huán)境。為此，我們一直有興趣與這些分子結(jié)合與模仿的蛋白質(zhì)和酶的方式的最終目標(biāo)如何與大自然負(fù)離子互動(dòng)有深刻的理解。

嘗試創(chuàng)建一種在不同環(huán)境中完全能夠滿足您的需求以及所需的材料的挑戰(zhàn)非常艱巨，因?yàn)榄h(huán)境很少總是穩(wěn)定的。這是一種黑暗的藝術(shù)，但是經(jīng)過(guò)大量的工作，我們已經(jīng)成功創(chuàng)建了一些東西，這些東西形成了一個(gè)受控的，層次化的二維網(wǎng)絡(luò)，并且我們能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它在不同環(huán)境中的外觀。”

研究小組在其早期工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)修補(bǔ)分子結(jié)構(gòu)來(lái)“重塑”配體(一種與分子形成復(fù)合物以達(dá)到生物學(xué)目的的物質(zhì))，以代替捕獲硫酸根離子并將其保留在籠子中，像結(jié)構(gòu)一樣，它使用它們作為膠水來(lái)制造高度有序的2D材料。

他們的開(kāi)創(chuàng)性工作得到了愛(ài)爾蘭科學(xué)基金會(huì)的支持，并與坎特伯雷大學(xué)MacDiarmid高級(jí)材料和納米技術(shù)研究所的研究人員進(jìn)行了合作。在國(guó)際知名的Chem雜志中對(duì)此進(jìn)行了描述。

現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)很高興探索新材料的特性，以便考慮更廣闊的世界中的潛在應(yīng)用。它可能通過(guò)有針對(duì)性的藥物遞送而對(duì)健康產(chǎn)生影響(它具有生物相容性);在印刷或使用凝膠的環(huán)境中;甚至在電子世界中，新材料被吹捧為持久耐用的電池和提高高價(jià)值商品性能的關(guān)鍵。

三位一體的SFI AMBER研究中心主任Mick Morris教授補(bǔ)充說(shuō)：

“這項(xiàng)工作的潛力不可低估。它代表了多年來(lái)的工作，并且在Gunnlaugsson教授實(shí)驗(yàn)室中的人們不斷發(fā)展化學(xué)方法以通過(guò)設(shè)計(jì)合成復(fù)雜的材料，從而使它們可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域。這項(xiàng)工作是重要的一部分我們?cè)贏MBER計(jì)劃中的優(yōu)勢(shì)，使該中心能夠應(yīng)對(duì)我們?cè)?jīng)發(fā)現(xiàn)不可能的挑戰(zhàn)。”