前沿学科新突破！天大团队联手诺奖得主
时事
2025-01-09 19:59
天津
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还记得小时候拿着立方体拼图玩耍的快乐吗？可以试想一下，科学家们也在拼接一种复杂的“立方体”，不过它不是简单的玩具，而是能改变我们未来生活的一项高科技成果，未来让生活变得更高效、更智能、更环保。记者昨日从天津大学获悉，天津大学理学院胡文平、王雨、吴煌团队和诺贝尔奖化学奖获得者詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特教授合作，联手开辟了光电小分子手性组装新途径，构筑了超分子扭棱立方体，在光电功能的手性阿基米德多面体的构筑上取得突破，这项研究成果日前在国际著名学术期刊《自然》上发表。这项新研究的核心在于，该研究团队基于光电功能分子设计并合成了“8”字形的螺旋大环，并通过螺旋大环之间的144个重弱氢键实现了超分子扭棱立方体的定向组装。别看超分子扭棱立方体只有纳米级的大小，比头发丝还细，但它的设计非常复杂，里面有独特的多孔结构，能像口袋一样包裹不同的物质。科学家们通过精确的分子设计，使它们不仅能够在光照下改变颜色，还能调节硬度和弹性。 “这项新研究为构筑拓扑手性的人工多面体提供了全新的组装途径，也为开发具有丰富包裹性能的智能人工多面体提供了深刻的见解。”该论文第一作者吴煌教授介绍，对于普通人来说，这种技术看似遥不可及，但它会影响人们生活的方方面面，甚至让日常生活中的许多科技设备变得更加高效、智能和环保。化学家和材料科学家一直致力于复杂人工多面体的设计与合成。这项研究在模拟生物封装材料这一方向迈出重要一步，也为设计先进的光电功能晶态材料提供了新思路。“这项技术不仅能够改变光电材料，也将为环保设备带来新的发展。”该论文通讯作者胡文平介绍，未来，工厂能用这些新材料制造高效的太阳能电池板，届时人们将能更好利用太阳能等可再生能源，减少对环境的污染。这意味着，我们的家庭和城市将能更环保使用能源，减少碳排放。
