近日，華東理工大學教授郭旭虹團隊提出了一種通過反應擴散控制動態超分子自組裝的新策略，該工作發表于《德國應用化學》。
生命系統是一個復雜的非平衡態超分子組裝系統，受此啟發，人們在合成系統中將化學反應網絡與超分子組裝過程相耦合，探索如何利用化學反應實現超分子材料的動態生長。然而，目前已構筑的人工動態超分子組裝系統缺乏對物質傳遞的調控，所制備的超分子材料在宏觀尺度上缺乏結構特征，仍存在一定的挑戰。
基于一類聚丙烯酸/無定型碳酸鈣（PAA/ACC）超分子凝膠系統，研究團隊設計了反應擴散介導的組裝-解組裝過程，實現了結構化超分子水凝膠的動態生長。在該體系中，通過簡單控制組裝前體的擴散和抑制劑的濃度，即可調控超分子水凝膠的宏觀結構和壽命。
進一步地，研究人員團隊構建了反應擴散的數學模型，揭示體系中化學反應、物質擴散和自組裝的耦合機制。同時基于該水凝膠的動態結構化特性，研究人員展示了一種類腦動態信息存儲系統的概念性應用，該存儲系統具有良好的循環性，可在擦除后多次錄入不同信息而不互相干擾。
相關論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202310162
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