來源：研之成理
分子的自組裝是生物系統中最常見的一種現象，能夠實現多功能結構的構築，從而應對複雜的外部環境。通過向大自然學校，我們的科學家們利用分子之間的相互作用力能夠實現分子之間的自組裝，然而人工實現的分子自組裝體大多為熱力學平衡態下的產物。實際生命體中的分子自組裝則多是在需要外界能量如光、電、磁等的驅動下完成的，是一種需要消耗能量的耗散自組裝（Dissipative self-assembly），通過能量的消耗來維持非平衡態的功能狀態。一般情況下，要實現耗散自組裝需要至少兩個反應或者過程，以及材料的兩種狀態來實現一個完整的循環，也就是通過能量的引入遠離平衡態，通過能量的耗散來恢復到初始態。
在已報到的一些人工合成的耗散自組裝系統中，材料通常表現出較差的機械性能。南方科技大學的蔣偉教授課題組在最新一期的Nature Chemistry報告了一種通過施加剪切力誘導的瞬態水凝膠。該材料具有高度的可拉伸性能和自修復性能。作者使用聚乙二醇通過氫鍵作用穿插聚呋喃輪烷構築長鏈的管狀高分子結構，並通過加入Cu（ii）作為高分子配位位點，從而實現材料的構築。
——本文亮點——
1. 劇烈搖動帶來的剪切力會將溶液轉變成凝膠，隨著時間的推移逐漸鬆弛回溶膠狀態。
2. 材料的耗散自組裝過程取決於剪切力誘導的從鏈內到鏈間配位以及熱弛豫的轉變。
3. 由於分子管在聚乙二醇鏈上的「摩擦」滑動，非平衡態的水凝膠具有高度可拉伸的性能。
——圖文速遞——
圖1. 材料的化學結構以及凝膠過程
圖2. 剪切力誘導凝膠過程
圖 3. 分子間的親和力以及自組裝的驅動力
圖 4. 剪切力誘導及熱遲豫機理
——作者簡介——
通訊作者簡介：蔣偉，教授，2004年畢業於西安交通大學應用化學系，獲學士學位。同年保送至南開大學劉育教授課題組，於2007年獲得物理化學碩士學位。2010年9月，在柏林自由大學有機化學系獲得博士學位（summa cum laude）， 師從Christoph A. Schalley教授，隨後於柏林自由大學任研究助理。2011年初，加入美國加州Scripps研究所Julius Rebek Jr.教授課題組，從事博士後研究。2012年10月底，蔣偉博士加入了南方科技大學化學系，建立了有機超分子化學與材料研究小組。
蔣偉博士的研究涉及物理有機化學、超分子化學、和超分子材料等領域，主要集中在新型超分子主體的設計、合成、其物理有機化學性質，以及其在催化、自組裝納米材料、分子機器、分析檢測、藥物投遞、手性識別與分離、環境檢測等方面的應用。蔣偉博士曾提出用於構建複雜組裝體的Integrative Self-Sorting概念、設計合成了構象多樣性的大環以及具有內修飾功能團的分子管。共發表第一作者論文13篇，通訊作者論文12篇，其中包括1篇PNAS、3篇Chem. Sci.、1篇Chem. Soc. Rev.和5篇JACS。蔣博士在2015-2016年度為南科大的Nature Index貢獻加權文章總值為4.1，南科大此年度的總值是19.33。所發表的論文被美國化學會ACS Noteworthy Chemistry、Chemical Science Blog和X-MOL等媒體報導。其中4篇論文分別被Chemical Science和Chemical Communications選為封面。
課題組主頁：
http://www.sustc.edu.cn//faculty_52/f/Jiang_Wei
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