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美研发出自组装二维聚合物晶体分子纸

  美国自主研发的二维高分子聚合物晶体分子纸

  劳伦斯伯克利国家实验室纳米科学研究中心研制出迄今为止能够在水中自组装的高分子二维水晶 - “分子纸”。新片由类肽和工程聚合物组成,可像蛋白质一样弯曲和折迭,而不会失去其柔韧性。新材料的持久耐用性使其能够广泛用于薄膜或功能器件的制造。二维,片状纸材料被广泛用作纳米膜等生物系统,是目前广泛应用的石墨烯之一。石墨烯不仅是已知材料中最薄的,而且非常坚硬,作为一种简单的物质,它在室温下比目前已知的导体更快地释放出电子。研发人员开发出每一种新的“纸”厚度只有两个分子,然而,其面积几百立方微米,类似于“分子纸”,人们可以用肉眼看到,更重要的是,不像其他典型的聚合物,拟肽纳米片的每个组成部分使用说明编码,表明其性能可以精确定制,以便科学家可以“裁剪”到不同​​的领域。例如,这些纳米片可以用来控制分子的流动;或作为生物或化学检测的平台。劳伦斯伯克利国家实验室生物纳米结构部门主任Ron Zuckerman说:“我们的发现填补了天然生物聚合物与其相应部分之间的差距,纳米是一个基本的科学问题。现在,我们能够将碱性蛋白质序列信息应用于非天然聚合物生产柔性合成纳米材料“。负责合成肽模拟物Zuckerman,其商品名为”甘氨酸酸取代的阳离子低聚物“,可以压缩DNA到50纳米到100纳米的尺寸。 Zuckerman表示,新开发的拟肽聚合物成分非常便宜,易于获得并大量生产,与其他合成技术相比具有很大的优势。 Zuckerman的同事Kristen Caselsowitz说:“这种自然激发的功能性聚合物可以组装成大的二维薄膜,这种设计方法开启了材料合成领域的新篇章直接影响着伯克利实验室的研究,这一成就给我们的想象带来了科学的可能性,也有助于将电子显微镜直接推向软材料。研究人员说,这种新材料是分子仿生(分子仿生是研究酶在仿生生物体中的催化作用,生物膜的选择性,渗透性,生物大分子的分析及其类似物和合成等)。最重要的例子之一技术领域是其广泛的应用领域,这无疑将导致在器件制造,纳米复合材料和成像领域的许多应用。这项研究发表在最新一期“自然,材料”杂志上。点击

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