中国科学报2月8日第1版(记者朱汉斌)best365官网登录入口研究团队发现了一种由分子五边形构成的超分子胶束,这些胶束能够自组装形成一类独特的超晶格结构。其中,一种超晶格结构超越了所有已知金属合金的相态,在全球首次发现,被命名为ф相。近日,相关成果发表于《自然-材料》。
软物质是处于固体和理想流体之间的物质,这类物质承受一个小刺激,就会产生一个大反应。“这一发现预示软物质组装作为一种材料构建策略,具备超越传统金属结构限制的潜力,为开发基于非金属原型的‘软合金’奠定了坚实基础。”论文第一作者兼共同通讯作者严笑云表示,ф相的形成源于分子五边形胶束自然倾向于展现某种非球形特征,这是其他球形体系甚至具有不同对称性的同系列分子都不具备的特性。
研究人员通过模块化合成方法制备了一系列盘状分子,这些分子拥有精确定义的化学结构和对称性。这些分子的中心由具有不同对称性的核心构成,并在外围引入了修饰有疏水性柔性链的笼形聚倍半硅氧烷。研究人员通过热退火处理诱导这些盘状分子组装成超分子胶束。这些胶束由内部的芳环和外部的饱和烷烃链构成,并进一步自组装形成周期性的超晶格结构。
μ相是1935年在铁钨合金中首次发现的结构,在高温合金领域仍占有重要地位,此次是该相在软物质中的首次发现。为了解析低温下的结构,作者捕获了相转变的中间态,并辅以多种模拟方法,最终成功推断出低温相的结构,并将其命名为ф相。
μ相和ф相均属于FK相,这是一类重要的合金结构。ф相是FK家族中的最新成员,也是首次在非金属体系中发现的新型球堆积结构。更重要的是,ф相填补了FK结构类群的一个重要缺口。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01796-7