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  浙江理工大學童再再副教授，英國伯明翰大學Rachel O’Reilly教授，Andrew Dove教授，加拿大維多利亞Ian Manners教授合作，開展了生物相容/生物可降解嵌段共聚物異質(zhì)附生結(jié)晶驅(qū)動自組裝的深入研究，發(fā)現(xiàn)了“結(jié)晶動力學控制的異質(zhì)附生結(jié)晶”這一高分子物理新現(xiàn)象，發(fā)展了一種精準構(gòu)筑多組分異核二維片狀膠束的新方法，并實現(xiàn)了在納米/微米尺度下的區(qū)域選擇性可控降解。研究論文以浙江理工大學為第一署名單位在《Nature Chemistry》雜志發(fā)表，童再再為論文第一作者，Rachel O’Reilly, Andrew Dove和Ian Manners為共同通訊作者，謝雨潔（現(xiàn)就職上海大學），伯明翰大學Maria Arno和張一帆（現(xiàn)就職中科院化學所）為共同作者。研究成果有助于深入理解高分子附生結(jié)晶調(diào)控的自組裝微觀機制和高分子異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑原理，為構(gòu)筑多功能集一體的二維納米材料提供了思路。

  嵌段共聚物自組裝在近些年取得了飛速的發(fā)展，制備的功能材料被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。納米材料的性能不僅與材料的組分，更與多尺度下的組分序列結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。制備形貌規(guī)則、尺寸可控、結(jié)構(gòu)可調(diào)的納米材料一直是自組裝領(lǐng)域內(nèi)的重要問題，“我們能推動自組裝多遠”被列入世界前沿125個科學問題名單。最近發(fā)展的活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝是制備一維(1D)和二維(2D)納米結(jié)構(gòu)的有效方法，該過程通常被認為遵循結(jié)晶性嵌段共聚物“附生生長”的機理。因此附生結(jié)晶是結(jié)晶驅(qū)動自組裝過程的關(guān)鍵要素，如何從高分子結(jié)晶的角度深入研究結(jié)晶驅(qū)動自組裝的微觀機制是精準構(gòu)筑二維納米材料結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

  在過去的兩年中，童再再團隊圍繞結(jié)晶調(diào)控的生物相容/生物可降解聚酯嵌段共聚物的精準自組裝開展了一系列的研究工作，從高分子結(jié)晶的角度闡述了同質(zhì)二維片狀膠束結(jié)構(gòu)精準調(diào)控的關(guān)鍵因素，并取得了一系列的研究成果(Macromolecules 2021, 54, 2844-2851; Macromolecules 2022, 55, 1067-1076; Macromolecules 2022, 55, 18, 8250-8261; Biomacromolecules 2023, 24, 1032-1041)。基于同質(zhì)結(jié)晶驅(qū)動自組裝(即結(jié)晶核具有相同的結(jié)構(gòu))的研究基礎(chǔ)，在本論文中針對高分子異相成核的特殊性，進一步地從高分子結(jié)晶熱力學如晶格匹配和結(jié)晶動力學如結(jié)晶溫度等因素出發(fā)，闡明了異質(zhì)附生結(jié)晶驅(qū)動自組裝過程中的關(guān)鍵影響因素，并實現(xiàn)了具有不同結(jié)晶核的二維片狀膠束結(jié)構(gòu)的精準構(gòu)筑。結(jié)合二維片狀膠束區(qū)域內(nèi)不同降解性能的結(jié)晶核，在堿性條件下實現(xiàn)了ABC型三嵌段共膠束的區(qū)域選擇性可控降解。

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41557-023-01177-2