天津大学构筑光电功能手性阿基米德多面体

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天津大学科研团队在光电功能手性阿基米德多面体的构建方面取得突破性进展。该团队，包括胡文平、王雨、吴煌教授以及诺贝尔奖得主詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特教授，成功合成了一对镜像的超分子扭棱立方体，其结构和功能模拟了病毒衣壳和铁蛋白等球形生物大分子。

阿基米德多面体是古希腊数学家阿基米德提出的13种半正多面体，许多球形病毒和铁蛋白都呈现类似的拓扑结构。然而，人工合成具有可调控机械性能和多组分结合能力的手性多面体一直是化学和材料科学领域的巨大挑战。

该研究团队创新性地采用光电小分子手性组装方法，构建了由38个面组成的超分子扭棱立方体，外径达5.1纳米，内部包含一个2.3纳米半径的手性空腔。 研究人员成功实现了对左手性和右手性扭棱立方体的选择性合成。 这种多面体能够选择性地包裹不同的小分子，其自组装和包裹行为与病毒衣壳惊人地相似，标志着人工多面体在模拟病毒衣壳结构和功能方面取得了重要进展。 此外，该扭棱立方体还展现出光致变色特性，其弹性和硬度可以通过光照进行调节，为开发新型光电功能材料提供了坚实基础。

这项研究成果为构建拓扑手性人工多面体提供了新的组装策略，在模拟生物封装材料方面迈出了关键一步，并为设计先进的光电功能晶态材料提供了新的思路。 该研究论文于1月9日发表在国际顶级学术期刊《自然》上，通讯作者为胡文平、詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特、王雨和吴煌教授，第一作者为吴煌教授。 消息来源：新*

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 2025-01-10