2017年7月20日
欧洲杯足球竞彩在自然界中，能够自行组装，然后在寿命即将结束时消失的材料是相对常见的。最近，研究人员在慕尼黑工业大学(TUM)开发了超分子材料，这种材料具有在预定时间内分解的潜力欧洲杯足球竞彩。这个特性可以在许多应用程序中使用。
Marta Tena-Solsona博士用肽合成器为她所研究的凝胶制造了构件。(图片来源:Uli Benz / TUM)
破旧的手机、破旧的t恤、旧玩具、空罐子和塑料瓶——人类每天产生的废物达数百万吨。怎样才能防止地球被垃圾窒息?
直到今天，回收仍然被认为是一种选择。但这很贵。
到目前为止，大多数人造物质在化学上都非常稳定:要把它们分解回原来的成分，需要花费大量的能量。自然不会产生垃圾堆场。相反，生物细胞不断地从回收的分子中合成新的分子。其中一些分子聚集成更大的结构，即所谓的超分子集合，形成细胞的结构成分。这种动态的组合启发我们开发在不再需要时自行处理的材料。欧洲杯足球竞彩
Job Boekhoven, TUM超分子化学教授
自然作为典范
大多数生物材料和人造物质的主要区别在于它们的管理:人造材料与其环境保持平衡。欧洲杯足球竞彩这解释了它们不交换能量和分子的事实，因此保持了它们现在的样子。
大自然的功能基于另一个原则:活的生物材料，如骨头、皮肤和细胞，与它们所处的环境不平衡。欧洲杯足球竞彩它们的维修、维护和建造将需要稳定的积木和能源投入。
能量来源的一个典型例子是三磷酸腺苷，简称ATP。只要有足够的能量，受损的部分和整个细胞就可以被分解，并被新的细胞取代，否则有机体就会死亡，分解成它的基本组成部分。
工作Boekhoven教授超分子慕尼黑工业大学化学
最后只有分子尘埃
Boekhove欧洲杯足球竞彩n连同一个跨学科的新材料研究团队的工程师、物理学家和化学家涂慕尼黑是基于自然模型:最初,分子构建模块可以自由移动,但超分子结构发展能源的形式添加高能分子。
在能量耗尽后，它们会自动分解。因此，寿命可以通过添加“燃料”的体积来预定义。在实验室中，可以设置材料在几分钟到几小时后自动降解。欧洲杯足球竞彩此外，通过一个循环，降解的材料可以通过添加另一批高能分子再次使用。
从实验室到实践
科学家们设计了各种各样的酸酐，它们可以聚集成墨水、超分子水凝胶或胶体。在这些材料中，一个欧洲杯足球竞彩化学反应网络将二羧酸盐转化为亚稳态酸酐，这是由作为“燃料”的碳二亚胺的不可逆消耗驱动的。酸酐的亚稳态特性使它们能够水解为其原始的二羧酸盐，半衰期从几秒到几分钟不等。
由于分子根据其化学组成产生了极其不同的结构，因此产生了许多应用可能性。例如，球形胶体可以装载不溶于水的分子。这些分子可以用来将抗癌药物直接运送到肿瘤细胞。这一任务将导致胶体自动溶解，从而使药物局部排出。
其他几个块聚集成长纤维结构，将液体转化为凝胶，也可用于在预定义的时间内稳定新移植的组织，之后这一功能将由身体接管。也有可能从聚集成星形的分子中生产出具有精确定义的耐久性的墨水。
是否有可能制造出手机或超分子机器，当它们不再被需要时就会消失?
这也许不是完全不可能，但还有很长的路要走。现在我们正在做基础工作。
工作Boekhoven教授超分子慕尼黑工业大学化学
该研究由德国研究基金会(DFG)通过ATUMS研究生项目(阿尔伯塔省/TUM国际功能混合材料研究生院)、SFB 863合作研究中心(生物分子系统的力量)和慕尼黑卓越纳米系统集群计划(NIM)资助。欧洲杯足球竞彩以及由德国卓越计划和欧盟第七框架计划资助的慕尼黑工业大学高等研究所。