留德揭示甲壳光学结构自然组装过程,可用于光学结构冷冻电镜样品( 三 )



图|天然一维纳米材料的广泛应用潜力(来源:刘培文)
可用于制备纳米光学结构和冷冻电镜样品等
在研究前期 , 刘培文本想研发甲壳素纳米晶制备光学材料 , 后来他发现了一个全新的制备方法 。 当时 , 他尝试使用大量甲壳素纳米晶去制备上述材料 , 后来发现所得材料的光学结构均一性总是难以控制 。
继而 , 在利用显微镜观测纤维素纳米晶的高浓度悬浊液时 , 他发现盖玻片与载玻片中间的悬浊液 , 在干燥过程中形成了均一的颜色结构(类似论文后被其它课题组发在Advancedmaterials上) , 这证明限域空间可能对挥发自组装存在一定影响 。
当时 , 他对两个玻璃片间的限域系统做了诸多调控 , 但始终没有获得好结果 , 后来偶然看见一篇报道提到昆虫颜色的微观结构 , 由一个个独立多边形颜色单元构成 。 受此启发 , 他使用毛细管来模拟昆虫甲壳颜色的限域空间 , 并进行了甲壳素纳米晶的限域自组装 , 最终诞生了如今这篇论文 。

(来源:NanoToday)
在应用上 , 该成果可用来制备大面积的均匀纳米光学结构、构建仿生布林根功能结构、高分子晶体的制备、有机化学中的晶体获取、获得较大蛋白质晶体即冷冻电镜样品等 。
接下来 , 刘培文打算继续对自组装过程进行实时观测 , 并结合模拟以便全面展示自组装过程 。 同时 , 该过程中的被动挥发特性也很有意思 , 有望用于制备控制挥发的材料 。 对于其挥发机制 , 他认为也非常值得深入挖掘 。
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参考:
1、PeiwenLiuJiaxiuWangHoujuanQiTimKoddenbergDanXuSiyuanLiuKaiZhangBiomimeticconfinedself-assemblyofchitinnanocrystalsNanoTodayVolume432022101420
2、B.L.TardyJ.J.RichardsonL.G.GrecaJ.GuoH.EjimaO.J.RojasExploitingSupramolecularInteractionsfromPolymericColloidsforStrongAnisotropicAdhesionbetweenSolidSurfacesAdv.Mater.32(2020)1906886.)

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