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　　在自然界，特別是生物體系中，基于分子自組裝所形成的有序結(jié)構(gòu)的尺度可以從微觀、介觀一直跨越到宏觀。從結(jié)構(gòu)上來說，任何宏觀尺度的生命體，都在極其微小的微觀尺度上保持著高度的有序性，并且這種多層次的有序性又貫穿于整個(gè)宏觀尺度。而對(duì)于超分子科學(xué)的研究來說，通過超分子自組裝，使用有機(jī)小分子來構(gòu)筑在整個(gè)宏觀尺度上具備多層次、高度有序的微觀結(jié)構(gòu)的組裝體，還是非常困難的事情。在國家自然科學(xué)基金委和科技部的大力支持下，在中國科學(xué)院力學(xué)研究所和中國科學(xué)院化學(xué)研究所高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的協(xié)作下，中國科學(xué)院化學(xué)研究所膠體界面與化學(xué)熱力學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員對(duì)基于非共價(jià)鍵，從微觀有序到宏觀多層次有序進(jìn)行了探索，制備了超分子自組裝納米管，將這些納米管紡成了米尺度的絲，并且發(fā)現(xiàn)這些基于非共價(jià)鍵、且具有規(guī)整多層次結(jié)構(gòu)的一維材料的力學(xué)性能足以媲美很多共價(jià)高分子材料。這一成果受到國際同行的高度評(píng)價(jià)，被認(rèn)為是超分子自組裝領(lǐng)域的重要突破（a very significant breakthrough）。 

　　在這一研究中，研究人員首先通過超分子自組裝，在水溶液中將結(jié)構(gòu)很簡單的有機(jī)小分子（L-組氨酸頭基的Bola型兩親分子）組裝成超分子納米管。然后再使用紡紗的方法，將這些直徑40納米左右的超分子納米管紡織成直徑有幾個(gè)微米而長度可接近一米的細(xì)絲。這一宏觀尺度的組裝體由成千上萬根平行排列的超分子納米管組成，不但具有高度有序的多層次結(jié)構(gòu)，更能對(duì)精細(xì)的物質(zhì)傳輸發(fā)揮作用。比如，溶于甲苯中卟啉分子可在其中定向傳遞超過一個(gè)厘米的距離。力學(xué)測試表明，這些基于非共價(jià)鍵、且具有規(guī)整多層次結(jié)構(gòu)的宏觀尺度的一維材料具有優(yōu)良力學(xué)性能。其平均拉伸強(qiáng)度為50MPa左右，而楊氏模量則能達(dá)到6.8–9.9GPa的范圍。這一強(qiáng)度絲毫不遜于多種共價(jià)高分子材料以及生物材料（Adv. Mater. 2013,25, 5875–5879）。 

　　盡管全部基于共價(jià)鍵的碳納米管已經(jīng)被成功紡織成宏觀尺度的絲。但是對(duì)于非常重要的一維納米材料——自組裝超分子納米管來說，用紡紗的方法，將其構(gòu)筑成宏觀尺度的絲，還一直被認(rèn)為是極端困難的。這是因?yàn)榛谧越M裝的超分子體系非常柔軟，其力學(xué)強(qiáng)度往往不能使其實(shí)現(xiàn)自支持。而在這一研究中，研究人員通過使用巧妙設(shè)計(jì)的有機(jī)小分子，借助多重的氫鍵和疏水作用，實(shí)現(xiàn)了具有很高力學(xué)強(qiáng)度的宏觀尺度的超分子自組裝。