聚合物是由许多重复单元组成的高分子材料，广泛应用于塑料、橡胶、涂料和纤维等领域，高强度、耐热性和电绝缘性等是其应用价值所在。由于广泛的应用潜力，聚合物的精准合成在材料科学和有机合成领域愈发重要。日前，北京大学郭雪峰教授、加利福尼亚大学洛杉矶分校霍克教授、山东大学李延伟教授和北京大学莫凡洋教授联合研究团队，通过在芯片上对开环易位聚合反应的在线调控，实现了单个聚合物的精准合成，有望为聚合物材料精准制造与有机合成领域带来革命性进展。相关成果日前以《在芯片上全面调控烯烃复分解反应以实现精准制造》为题在线发表于国际学术期刊《自然·纳米技术》。
郭雪峰告诉记者：“我们可以将聚合物想象成一条链子，聚合物上的单体就像链子上的一个环，而聚合度则是链子上环的数量。环的数量越多，链子就越长，聚合物的性质也会随之变化，但由于聚合过程并非完全可控，导致每条链的环数不尽相同。因此，要精确合成具有固定聚合度的聚合物，是一项非常重要且困难的任务。”
“这项研究的突破在于，我们可以根据所需‘量身定做’每个聚合链。”郭雪峰介绍，团队研究通过监测每个环连接入长链的电学信号，发现电场可以控制聚合的开启和停止，“因此，环的种类、环的数量均可以通过电场来精确控制。在聚合的控制过程中，电场就像一个指挥官，严格把控每一个环节，指挥聚合单体像士兵一样，依照特定方式排兵布阵。最终，我们成功精确合成了所需聚合物，未来有望挑战传统教科书中‘聚合物是混合物而非纯净物’的观念。”
记者了解到，开环易位聚合在合成高性能聚合物方面扮演着重要角色，无论是在制造耐热材料、弹性体还是涂料等领域，都展现了其独特优势并获得广泛应用。而这项研究不仅深化了科学家对开环易位聚合反应机制的理解，也为未来聚合物合成和有机合成提供了全新策略和工具。“预计这些成果将在材料科学、医药、环境保护以及工业生产等多个领域产生深远影响。例如，在医药领域，能够精准合成的聚合物将推动新型药物研发，在环保方面，优化的聚合过程可以制造出更环保的材料，从而减少对环境影响。”郭雪峰说。
（光明日报全媒体记者 晋浩天）
· END ·
最近微信改变了推送规则，文章不再按时间轴排列了。不想错过最新推送的你，就把光明微教育设为星标吧。
第一步：点击顶部蓝字“光明微教育”，进入公众号主页。
第二步：点击右上角“···”。
第三步：点击“设为星标”。
