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中科大李良彬教授团队Macromolecules:高分子结晶 - 克服分子链柔性和连结性的艰难过程
2019-05-29  来源:欢乐时时彩

  高分子结晶理论是高分子科学的一大难点和挑战。近一个世纪以来,为了理解和解决高分子结晶的成核与生长这一基础科学问题,学者们提出了许多不同的理论模型。但受限于高分子体系本身的复杂与多样性,目前为止,并没有一套理论模型可以完整的描述高分子结晶的过程与特点。

  近日,中科大李良彬教授团队在Macromolecules上发表题为《高分子结晶:克服分子链柔性和连结性的艰难过程》(Tough Journey of Polymer Crystallization: Battling with Chain Flexibility and Connectivity)的展望文章,博士生唐孝良副研究员陈威为论文的共同第一作者。

  该展望以抛出问题,激发讨论为目的。首先追根溯源,介绍了经典成核理论和非经典成核理论,总结了这些重要理论模型的特点,基本假设和不足之处。在此基础上,该论文回顾高分子结晶的Hoffmann-Lauritzen模型和Strobl教授提出的Multi-stage模型,以及这两种模型之间的争议。 此外,该展望还介绍了近年来在蛋白质、胶体粒子等领域中发展而来的“两步成核”理论,借此强调了在高分子结晶中中间态的存在及其结晶中的重要作用。

  相比于小分子,高分子的主要特点是其长链结构带来的连结性(Connectivity)与柔性(Flexibility)。该展望就高分子这两个特点,建议了构建高分子结晶理论需要考虑三个问题:

  • 1、柔性链段如何转变成为构象有序的刚性链段?

  • 2、半晶聚合物中无定形部分是如何形成的?

  • 3、无定形链段是否会被晶区链段拉到生长前端?

  基于对高分子结晶过程的理解,该论文用一幅生动形象的卡通概括了高分子结晶的艰难过程。(图1,Macromolecules封面图片)

  李良彬教授带领的软物质智能制造团队一直秉承着产学研三者相结合的发展思路,在始终坚持培养软物质研究领域具有深厚理论基础、优秀动手能力和独立科研能力的硕士研究生和博士研究生的同时,一方面致力于研究软物质材料在外场诱导下的有序过程,建立起软物质“加工-结构-性能”三者之间的相互关系,用于指导高性能化和功能化材料的加工。发展基于同步辐射散射和谱学等先进研究方法,原位跟踪软物质材料在加工外场下从分子到毫米多尺度结构的演化过程,构建指导加工的基础理论模型。另一方面还不断的寻求和高分子领域的企业进行合作,给企业提供切实可行的产品解决方案,提高企业的技术核心竞争力。

  原文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.macromol.8b02725

  李良彬教授团队主页:http://softmatter.ustc.edu.cn/

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(责任编辑:xu)
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