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华东理工人工分子机器研究获进展
2018-10-18 中国科学报

  华东理工大学化学与分子工程学院田禾院士和曲大辉教授团队在人工分子机器方面获重要进展,相关成果近日在线发表于《化学》杂志。

  动物体内的肌肉组织能够通过消耗化学能量产生舒张/收缩运动,将化学能转换为机械功。受到这种生物分子机器的启发,化学家试图通过化学合成方法构建同样具有刺激响应舒张/收缩功能的人工分子肌肉。尽管目前已经有一些分子肌肉聚合物能够在宏观尺度下实现像肌肉一样的致动功能,然而实现这种分子尺度的单个/寡数分子肌肉对纳米尺度下的微小物体进行可逆致动的设想仍然存在很多挑战。

  为此,研究人员设计合成出一种具有酸碱可逆驱动的线性分子肌肉,并将其作为分子致动器,实现了对纳米尺度下微小物体的可逆线性机械调控。同时,借助该校化学与分子工程学院教授龙亿涛发展的基于暗场显微镜的单颗粒光电分析平台,研究人员成功实现了对单颗粒尺度下分子肌肉可逆运动行为的光学信号输出,首创性地利用光学信号在时间维度可积分的策略,克服了分子肌肉的单分子热力学噪音,为分子机器在单分子尺度下的信号输出和功能器件化提供了重要的解决思路。

  相关论文信息:DOI:10.1016/j.chempr.2018.08.030

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