科学家用锁子甲原理“编织”刚柔并济聚合物

中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 李剑平）北京时间4月15日19时，西湖大学理学院刘志常课题组在《Nature Synthesis》（《自然-合成》）发表研究成果。该课题组利用“结晶预组织-机械键后修饰”策略，成功合成纯有机晶态二维机械互锁聚合物（MIP），为智能材料与柔性电子器件开发开辟新的路径。

锁子甲是一种在古代战争中使用的金属铠甲，最早出现在2000多年前的黑海北部，后传入我国又叫“环锁铠”，一个铁环与相邻的多个铁环套扣在一起形如网锁，既能抵挡住刀剑攻击，又能带来相对柔软与灵活的穿着体验。

机械互锁分子属于国际前沿研究，发展出一种全新的人工合成分子机器，改变大众对传统化学键的理解。刘志常课题组成功合成一张二维的分子“锁子甲”，并从六棱柱上剥离出厚度由几纳米到几百纳米不等的薄片，完整地保留母体晶块六边形的对称性特征。

此外，传统的机械互锁聚合物多采用一种叫“柔性基团”的链接方式，要么太灵活，容易形成无定形的凝胶态；要么引入刚性结构后，损失灵活性，难以在柔性和刚性之间取得平衡。刘志常课题组合成的结构，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。