在生物聚合物、合成聚合物的分子链中，分子结（molecule knot）和分子缠绕（molecule entanglement）是常见的结构。人们知道打结能够导致绳索等宏观材料的强度显著减弱，但是人们对于分子级别是否存在这种现象并不清楚。

有鉴于此，曼彻斯特大学/华东师范大学David A. Leigh、曼彻斯特大学Guillaume De Bo等报道聚合物分子链中的单结（overhand knot）结构能够显著增加溶液中的聚合物在受到张力作用下的断裂速度，断裂的速度提高≥2.6倍，这项研究说明分子缠绕导致聚合物分子链的碎裂情况发生改变，有助于设计和调节机械力学碎裂功能的聚合物。

本文要点

（1）

断裂速度增加的现象是因为打结的结构能够导致聚合物骨架结构变形，并且提高共价键的反应性。当聚合物分子链存在打结结构，聚合物分子链破碎的情况与没有打结的聚合物不同。

（2）

作者的这项研究从实验中说明打结的结构导致聚合物具有更快的机械力切断速率，而且说明设计分子缠绕结构能够形成具有反应性达到最优范围的机械基团，从而有可能提高惰性官能团的反应性。

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Zhang, M., Nixon, R., Schaufelberger, F. et al. Mechanical scission of a knotted polymer. Nat. Chem. (2024). 

DOI: 10.1038/s41557-024-01510-3

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01510-3