动态高分子
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“造小”的艺术,用分子构筑新材料
新浪财经· 2025-12-22 08:52
研究突破 - 中国与荷兰科学家合作首次在实验室成功合成具有明确内外双层螺旋结构的动态高分子 其分子高度仅几十纳米 直径仅2纳米 相当于将632米高的上海中心大厦缩小至约10亿分之一 是人类头发丝的800万分之一 [2] - 该材料展现出类似天然蛋白质的动态行为 可随温度变化伸缩 在特定条件下完全解旋 并最终降解为人体可吸收的小分子 无残留风险 [2] - 该高分子在加热时可伸展 冷却后恢复螺旋 在碱性环境下 二硫键断裂 整个结构在可控范围内可解聚为原始小分子 成为人体代谢通路中的常见组分——氨基酸和二硫小分子 [4] 设计灵感与科学意义 - 分子结构的设计灵感源自上海中心大厦的独特内外双层螺旋建筑形态 该大厦于2016年建成 是目前中国第一高楼 世界第三高楼 [2] - 研究团队提出科学设想:能否在非生物体系中通过化学合成手段构建具有类似几何特征和动态功能的人工高分子 [2] - 此次研究从最基础的小分子出发 将氨基酸 二硫键等天然的 与生物相容的“分子积木”通过动态可逆的化学键连接起来 构筑出稳定的螺旋构象 [3] - 研究的关键突破口在于将动态共价键(特别是可逆的二硫键)与刚性氨基酸骨架巧妙结合 使螺旋结构既具备柔韧性又能稳定存在 [3] 应用潜力 - 由于具备优异的力学柔韧性 生物相容性及完全可降解性 该材料有望成为下一代可穿戴或可植入医疗器件的理想基底 [4] - 潜在应用领域包括柔性神经接口 靶向药物递送系统或组织工程支架 它既能适应体内复杂力学环境 又可在完成使命后安全代谢 避免传统高分子材料长期滞留引发的炎症或毒性风险 [4] - 费林加团队正致力于开发可在体内靶向清除病变细胞的纳米机器人 理想状态下 这类2纳米大小的分子转子可通过高速旋转在癌细胞膜上打孔 实现精准杀伤 [9] 技术背景与演进 - 1999年 费林加研制出首个光驱动“分子马达” 尺寸不足2纳米 随后又开发出能在金属表面定向移动的“分子车” [6] - 费林加团队进一步将“分子马达”嵌入金属有机框架中 实现对气体分子的光控捕获与释放 相当于在固态材料内部构建了微型“分子工厂” [6] - 2023年诺贝尔化学奖授予“量子点的发现与合成” 通过将无机半导体颗粒尺寸缩小至1—20纳米范围 产生显著的量子限域效应 目前基于量子点技术的显示技术(OLED)已进入量产阶段 [7] - 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料领域 其三维孔道结构的孔径只有几纳米 可对特定尺寸气体分子展现选择性吸附 基于此的空气取水装置已在非洲干旱地区试点应用 每公斤材料每日可从低湿度空气中捕获数升淡水 [7] 其他前沿应用前景 - 在信息科技领域 司徒塔特团队曾于2007年演示一种基于分子穿梭运动的存储器件 理论上 这一分子机器芯片每平方厘米可存储100GB数据 [8][9] - 未来 此类“造小”技术有望在可持续能源 智能穿戴 精准医疗和环境治理等领域深度融入人类日常生活 [9]
动态高分子论坛官宣︱2025(第三届)高分子循环再利用大会
DT新材料· 2025-10-23 00:05
会议核心信息 - 会议名称为2025动态高分子论坛暨2025(第三届)高分子循环再利用大会 [2] - 主办单位为宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料) [3] - 大会时间为2025年12月11-13日,地点在浙江宁波 [3][11] 动态高分子论坛核心议题 - 核心是通过可逆化学键(动态键)实现高分子材料可持续化及功能化 [2][4] - 议题涵盖动态高分子化学与原理、高性能动态高分子材料、动态非共价键超分子聚合物材料、动态高分子弹性体材料及凝胶材料 [5] - 大会主席为中国工程院院士、西安交通大学校长张立群,执行主席为中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员刘小青 [4] 高分子循环再利用大会专题 - 专题一为产业宏观论坛,解读国内外高分子回收政策法规规划,分析中国再生高分子应用现状及未来方向,探讨欧洲东南亚等市场需求 [6][18] - 专题二聚焦先进回收技术,包括废弃高分子通过热裂解催化裂解微波裂解超临界水裂解氢解等技术转化为单体低聚物热解油,以及聚酯聚氨酯尼龙的水解醇解糖解胺解氨解生物酶解等解聚技术 [6][18] - 专题三探讨PCR/PIR高分子循环利用案例,分析强制法规对汽车纺织包装等行业的影响,分享报废汽车家电高效拆解混合废塑料处理软塑包装回收再生等技术案例 [7][8][18] 特色活动与亮点 - 特色活动包括青年科学家论坛,设置20+场报告,聚焦废塑料先进回收技术可回收高分子结构设计等原始创新 [9][21] - 大会亮点包括洞察全球塑料循环政策与中国"十五五"规划,分享先进回收技术大规模工程化案例及经济性收率分析,探讨再生塑料在纺织家电汽车包装等领域的应用平衡难题 [10] - 活动汇集头部企业顶尖高校园区资本及产业上下游参与者 [10][15]