将多个组件分层组装成复杂的结构对于生物系统的结构复杂性和功能多样性至关重要。到目前为止,已经应用了大量的外部刺激来调节人工超分子组装的动力学,但它们仍然远不如生物分子系统复杂。鉴于此,山东大学杨志杰等展示了分子自组装的动力学如何与无机纳米颗粒的胶体自组装的动力学相结合,这反过来又推动了几个不同的分层组装的管状纳米复合材料的形成,其长度超过几十微米。
本文要点:
(1)这些胶体纳米颗粒主要作为"人工组蛋白",围绕着这些组装好的超分子纤维被缠绕成深层动力学困住的单层纳米管。此外,当这些纳米粒子在分子自组装事件之前被聚集时,这些作为形成的纳米粒子"低聚物"将被封装到热力学上有利的双层超分子纳米管中,这使得纳米颗粒在纳米管内不被封闭,并导致纳米颗粒超晶格具有开放通道。
(2)增加纳米颗粒的数量可以使纳米颗粒在外表面依次组装成伪六边形超晶格,最终促使形成三层分层组装的管状纳米复合材料。螺旋感从超分子纳米管转移到伪纳米颗粒超晶格,其手性矢量为(2,9)。
Controlled Hierarchical Self-Assembly of Nanoparticles and Chiral Molecules into Tubular Nanocomposites
Yuting Bi, Caikun Cheng, Zongze Zhang, Rongjuan Liu, Jingjing Wei, and Zhijie Yang
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.3c00636
https://doi.org/10.1021/jacs.3c00636