超分子聚合在材料科學中的意義和應用

Takuzo Aida教授是高分子和超分子領域的國際著名學者，日本東京大學工學院化學與生物技術系教授, 日本紫綬帶獎章獲得者。Aida教授是日本Science & Technology Agency, ERATO Nanospace Project，Science&Technology Agency, EARTO–SORST Project on Electronic Nanospace，RIKEN Advanced Science Institute 的首席專家，擔任Journal of Materials Chemistry副主編， Science Magazine（AAAS）編委，Journal of American Chemical Society顧問委員。Aida教授在超分子聚合領域取得了豐碩的成果，在Science，Nature及其系列，PNAS，J.Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.，等期刊發表論文超過400篇。他的主要研究方向包括：（1）利用介孔無機材料進行可控大分子合成；（2）樹枝狀大分子的光和超分子化學；（3）介觀材料科學；（4）生物相關分子識別和催化。

一個世紀以前，Hermann Straudinger證實了超長分子的存在，建立了高分子科學。毋庸置疑，高分子科學對人類社會的發展做出了巨大的貢獻。然而與此同時，高分子材料也帶來了嚴重的環境問題。這是因為多數高分子材料難以降解。超分子聚合物可重複利用，可設計成環境友好、自癒合、智能響應的材料，近年來引起了人們十分廣泛的關注。

1988年，Aida教授報導了一個超分子聚合的初步實例，以帶有水溶性寡聚醚側鏈的卟啉分子作為單體，通過面對面堆積的方式形成一維超分子聚合物聚集體。隨後的研究中，Aida教授在超分子聚合領域取得了豐碩的成果，其中代表性工作包括（1）納米管超分子聚合；（2）鏈增長超分子聚合；（3）超分子嵌段共聚；（4）立體選擇性超分子聚合和（5）熱雙歧化超分子聚合。這些工作填補超分子聚合與傳統聚合之間的關鍵空白。此外，Aida教授還將超分子聚合的基本概念拓展到非共價設計合成創新軟物質材料，包括凝膠、水材料、機械強度高可自癒合的材料、生物分子機器的超分子聚合物、鐵電性柱狀液晶和可重組自適應性核殼柱狀液晶。在本次講壇中，Aida教授將通過介紹以上內容的最新研究成果展示超分子聚合在材料科學中的應用及其在實現可持續發展社會中的意義。