上海
锁子甲是一种古代战争中常用的金属铠甲，由无数铁环纵横套扣编织成衣，既能抵住刀剑无眼，又能带来相对柔软与灵活的穿着体验。西湖大学理学院刘志常课题组成功合成纯有机晶态二维机械互锁聚合物（MIP），用分子“编织”出了一张刚柔并济的二维“锁子甲”，为智能材料与柔性电子器件开发开辟新路径。相关成果于今日发表在国际学术期刊《自然·合成》。
机械互锁分子是非常前沿的创新性研究，科学界的代表人物是已故的詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特教授，也是刘志常的导师。司徒塔特发展出了一种全新的基于机械互锁结构的人工合成分子机器，改变了我们对传统化学键的理解，并因此获得2016年诺贝尔化学奖。
传统机械互锁聚合物多采用柔性桥联基团构建动态网络，此类设计虽可提升分子自由度，但易形成无定形凝胶态材料，难以兼顾柔性与刚性，而引入刚性结构虽可提升材料机械强度，却因链段运动受限导致材料可加工性显著下降。
刘志常课题组合成的MIP结构，以孤立的柔性单体，组装成刚性的晶态聚合物，解决了传统机械互锁聚合物普遍存在的刚性与柔性的悖论。更妙的是，编织这张分子锁子甲的“铁环”（即机械互锁分子结构）是个“活扣”，刘志常形容，就像有些项链、手链的“活扣”接口，可以通过滑动调节长度。“这就意味着，这种材料很可能是可拉伸的、有弹性的。”
课题组认为，这样一种动态智能材料和相关合成技术的突破，有望引领下一代功能性材料的革新。
原标题：《用分子编织刚柔并济“锁子甲”，中国科学家引领功能材料革新》
栏目主编：任荃 题图来源：西湖大学
来源：作者：文汇报 刘琦
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