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

  在曼徹斯特大學化學學院教授David Leigh的帶領下，研究團隊的研究人員開發(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狀結構達到了前所未有的緊密度和復雜程度。這個分子結由含有192個原子的長約20納米的分子鏈經(jīng)8次交叉所形成的閉合分子環(huán)構成。

  Leigh教授對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來對分子進行打結的。利用該技術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)，最后再利用化學催化劑使分子鏈的末端融合在一起形成一個閉合分子環(huán)，從而得到緊密的分子結。有8個交叉的分子結是目前為止科學家們能夠編織出來的最為復雜的結狀分子結構。”
  如果能夠制備出各種不同類型的分子結意味著科學家可以知道結狀結構是如何影響材料的強度和彈性的，進而他們可以用聚合物分子編織出新型的材料。
  David Leigh說：“打結的過程與編織非常相似，因此分子打結技術也可以應用于分子鏈的編織。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，這種材料是由對齊的具有平行結構的剛性分子構成的，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，有望制造出像我們?nèi)粘４┲挠镁�編織的衣物一樣的既結實耐用又輕柔舒適的防彈材料。”
  Leigh教授和他的團隊很高興他們能夠獲得如此具有里程碑意義的科學成就。
  該研究成果已于2017年1月13日以“編織一個有8個交叉的分子結”為題在《科學》雜志上發(fā)表。
  論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/355/6321/159