小分子自组装还可以发Nature Nanotechnology!背景介绍本文亮点图文解析( 二 )


d、在超声作用下纤维不会断裂的阈值长度是通过绘制超声碎片长度和截面尺寸来确定的 。
e、AA纳米带的力学性能 , 显示在Ashby图上 , 将其置于最强和最硬的生物材料之列 。
纳米带排列成固态线
一种将自组装的纳米纤维排列成一维水中凝胶的简单策略已经被证明 。 在这种方法中 , 肽两亲性体被热退火以形成液晶束 , 这些液晶束在二价反离子溶液中被剪切排列以产生宏观一维凝胶 。

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▲图4AA纳米带通过剪切力对齐并干燥以形成柔性螺纹 。
偏振光显微图显示了两条纳米带线的交点 。
b、将质量为0.1mg的5厘米纳米带线悬浮在一个槽上 , 支撑20mg的重量 。
c、用硫酸盐(蓝色)和甲烷二磺酸盐(红色)反离子形成的AA线的代表性拉伸试验 。
干燥纳米带线内的层次顺序
作者使用X射线散射来研究纳米带螺纹内的结构 , 并确认纳米带在对齐和干燥后保持完整(图5a) 。 真空中干线的广角x射线散射(WAXS)呈现各向异性峰 , 表明纳米带排列 , 最强的WAXS峰出现在d-spacing5.05?a(图5b) 。 收集并整合垂直取向纳米带螺纹的WAXS图案 , 得到meridional和equitorial峰 。 从这些峰中 , 模拟单元显示类似于聚(对苯甲酰胺)的分子堆积(图5c) 。 这种结构意味着 , 即使在真空干燥时 , 在没有疏水作用的情况下 , 分子间芳纶氢键在纳米带长轴上占主导地位 , 氢键距离为2.08? 。 此外 , 作者还推断在3.61?的板间距离处的π-π堆叠横向地将横跨纳米带宽度的氢键片固定在一起(图5d) 。

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▲图5固态纳米带线的x射线散射显示有序的分子堆积、扩展的氢键网络和长程有序结构 。
a、在x射线散射测量中 , meridional和equatorial的散射方向被描述为固体排列的AA纳米带线 。
b、AA纳米带螺纹的蜡状图案表明在固体状态下分子结构保持精确 , 各向异性与纳米带排列一致 。
c、通过积分b的meridional和equatorial轴得到一维散射剖面 。
d、AA纳米带中的分子堆积由c中的模拟单元说明 。
e、AA纳米带线的SAXS呈现各向异性的层状峰 , 层间间距为4.8nm 。
f、一个假设的结构显示 , 单个AA纳米带排列成具有4.8nm层状间距的半晶体结构域 。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41565-020-00840-w