9月26日消息,《自然·材料》9月24日刊发浙江大学(陈立亚、郭泽文合作者含MIT郭泽文)团队研究:合成出首个二维多层级分子编织聚合物网络,突破了现有分子编织材料只能形成单层单一编织拓扑的根本限制。

分子编织为材料性能的拓扑调控提供自下而上策略,但现有分子编织聚合物网络受限于单层编织结构——只含一种编织拓扑。研究团队的二维多层级编织网络集成了多重编织拓扑,类似宏观复杂织物的结构层级。单晶X射线分析与低剂量/冷冻电镜联用成像确认了多层级编织结构的存在;原位压力依赖拉曼光谱结合理论计算揭示,多层级网络具有不同于单层级对照物的层级应力调控机制。

功能验证直指工业应用:模拟工业分离过程的穿透实验显示,多层级编织拓扑产生的协同通道对甲苯/甲基环己烷分离具有显著优势——这对石化与储运领域的芳烃分离意味着一种全新机制的多孔材料候选。研究强调,从单层到多层级编织的转变不只是结构升级,更引入了单层体系无法企及的性质与功能。该工作为设计面向精细分离、自适应机械响应的拓扑聚合物材料开辟了新维度。 (来源:Nature Materials)