生物和人工自组装体系中的双连续立方结构（英文）

作者：崔聪聪; 邓瑜如^*; 韩璐^*

来源：Science China-Materials, 2020, 63(05): 686-702.

在数十亿年的进化过程中,大自然创造了多种复杂的多级结构,这些多级结构针对不同的生命活动具有组装体所不具有的优异性能.其中双连续立方结构通常能够用三周期极小曲面(TPMS)和它们的常平均曲率曲面(CMC)/平行曲面共同来描述.它们具有复杂的结构和独特的物理性质,得到了各个研究领域的广泛关注,同时也对它们的形成机理、晶体结构和性能表现的研究提出了新的挑战.本文对生物和人工自组装系统中相关曲面结构的形成机理及相互关系进行了总结和讨论.在生物体中具有几百纳米大尺度的多种生物立方膜及相关结构,而人工合成体系中往往只能形成与分子大小及曲率相对应的结构.值得注意的是,嵌段共聚物体系具有灵活的可设计性和丰富的相行为,为研究生物体系提供了一个理想的模型.对这两个体系中发现的一些现象进行比较和讨论,可以为全面理解分子形状和由此产生的界面曲率之间的关系,进而理解生物体的自组装过程提供新的思路.

• 单位
  中国科学院大学; 同济大学