分会

第三十二分会：超分子组装与软物质材料

摘要

自然界中的非平衡组装存在非常广泛，不管是宏观层面还是微观层面均有相关的非平衡体系，小到鱼类肌节的动态组装，大到行星系中各大星球的动态运行均属于非平衡组装体系。这些组装体系通过消耗化学燃料或者能量来赋予生命体特殊的结构以及复杂的功能，对于生命体有着极其重要的意义。在合成的非平衡体系中，大部分工作都集中在微观层面的非平衡组装上，而对宏观组装基元的非平衡组装研究却很少报道，这主要是因为宏观组装基元的表面化学以及物理化学比较复杂，因此难以进行调控。这里，我们提出了一个有效的策略，通过动态调控具有pH响应性的聚电解质水凝胶的界面化学，从而进一步调节水凝胶的宏观非平衡组装。聚电解质水凝胶的组装和解组装是通过瞬态的静电吸引和排斥来实现的，主要是由于体系中的酶促反应驱动的时间编程可以产生对应的pH值变化，进而导致组装的不同形态的出现。组装过程可以通过调整水凝胶参数和燃料成分来控制，并且可以通过反复在体系中加入燃料来实现体系的循环组装。通过有序缝合互补水凝胶促进了精确非平衡超分子组装的实现，通过这种方法制备的瞬态宏观超分子容器可以用于定时投料或传质。

关键词

聚电解质水凝胶；超分子相互作用；宏观非平衡组装

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