近日，我校材料學院Gerald Guerin教授團隊首次提出以結晶驅動自組裝（CDSA）所得到的膠束作為骨架，進一步利用聚合誘導自組裝（PISA）來實現(xiàn)“棒上長珠”的高維度結構制備。相關成果以“Crystallization-Driven Self-Assembly-Substrated-Polymerization-Induced Self-Assembly (CDSA-s-PISA). Toward the Next Generation of Supercarriers.”發(fā)表于Angewandte Chemie International Edition。

我們周圍的所有物體都可以看作是基本幾何形狀（如球體、棒狀）的組合，當這些形狀以特定的方式結合時，便能執(zhí)行復雜任務。在宏觀尺度上，通過組裝這些形狀來制造器件相對容易，但在納米尺度上，將一種特定幾何形狀的器件共價連接到另一個不同幾何結構的器件上指定位置的過程極具挑戰(zhàn)性。

研究團隊提出了一種創(chuàng)新策略：以CDSA制備的核結晶膠束為骨架，進行PISA。研究人員首先合成了兩種分子量分布窄的結晶性-無定型嵌段共聚物：聚芴三亞甲基碳酸酯-b-聚2-乙烯基吡啶（PFTMC-b-P2VP）（? = 1.08）和聚芴三亞甲基碳酸酯-b-聚丙烯酸叔丁酯（PFTMC-b-PtBA）（? = 1.20）。隨后利用CDSA的特性，團隊構建了兩種長度均勻的一維膠束結構，其中一種在結構的不同部分具有不同的聚合活性，另一種則在整個結構上具有相同的聚合活性。基于第一種膠束結構在特定的位置引發(fā)了PISA反應，即在僅中間區(qū)段具有聚合活性的膠束上實施（CDSA-s-PISA），制備出帶有一個或兩個珠狀結構的長條形結構；而對于第二種整段膠束均具有聚合活性的情況下，加入一定量的大分子鏈轉移劑（macro-CTA）進行CDSA-s-PISA，得到被珠狀結構所裝飾的棒狀膠束。

這種方法提供了一個強大的工具，可以以特定方式從基本幾何形狀（例如球體、棍子）的組合中制造高度復雜的納米結構。可以預見的是，這種納米器件能夠執(zhí)行復雜的任務，為下一代超級載體和納米機器的制備打開大門。

該研究工作以華東理工大學為唯一通訊單位。我校材料科學與工程學院碩士生聶嘉謙和博士生趙劍天為論文共同第一作者，我校Gerald Guerin教授為通訊作者，研究工作得到了國家自然科學基金項目、上海市科技委自然科學研究基金的支持。

論文鏈接：http://doi.org/10.1002/anie.202511515