Non-equilibrium dissipative supramolecular materials with a tunable lifetime.
Non-equilibrium dissipative supramolecular materials with a tunable lifetime.
复制标题
具有可调寿命的非平衡耗散超分子材料。
DOI：
10.1038/ncomms15895
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发表时间：
2017-07-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Boekhoven J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tena-Solsona M;Rieß B;Grötsch RK;Löhrer FC;Wanzke C;Käsdorf B;Bausch AR;Müller-Buschbaum P;Lieleg O;Boekhoven J
许多生物材料存在于非平衡状态，这是由ATP或GTP等高能分子的不可逆消耗驱动的。这些能量耗散结构受动力学控制，因此具有独特的属性，包括对它们存在的时空控制。在这里，我们展示了由高能分子消耗驱动的人造材料，并探索了它们的独特性质。化学反应网络将二羧酸盐转化为亚稳酸酐，其由碳二亚胺燃料的不可逆消耗驱动。酸酐迅速水解成原始的二羧酸盐，并被设计成组装成疏水胶体、水凝胶或油墨。对材料的形成和降解的时空控制允许以可预测的方式释放疏水内容物的胶体、临时自擦除油墨和瞬时水凝胶的发展。此外，我们表明，每种材料可以重复使用几个周期。生物系统的重要功能是基于化学燃料消耗驱动的非平衡状态。在这里，作者展示了通过碳二亚胺驱动的二羧酸化合物的化学反应网络对疏水胶体、水凝胶或墨水的形成的时空控制。
Many biological materials exist in non-equilibrium states driven by the irreversible consumption of high-energy molecules like ATP or GTP. These energy-dissipating structures are governed by kinetics and are thus endowed with unique properties including spatiotemporal control over their presence. Here we show man-made equivalents of materials driven by the consumption of high-energy molecules and explore their unique properties. A chemical reaction network converts dicarboxylates into metastable anhydrides driven by the irreversible consumption of carbodiimide fuels. The anhydrides hydrolyse rapidly to the original dicarboxylates and are designed to assemble into hydrophobic colloids, hydrogels or inks. The spatiotemporal control over the formation and degradation of materials allows for the development of colloids that release hydrophobic contents in a predictable fashion, temporary self-erasing inks and transient hydrogels. Moreover, we show that each material can be re-used for several cycles. Biological systems vital functions are based on non-equilibrium states driven by consumption of chemical fuels. Here the authors show a spatiotemporal control over the formation of hydrophobic colloids, hydrogels or inks through a chemical reaction network of dicarboxylate compounds fuelled by carbodiimide.
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影响因子：
21.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
41.2
作者：
Zhang S;Bellinger AM;Glettig DL;Barman R;Lee YA;Zhu J;Cleveland C;Montgomery VA;Gu L;Nash LD;Maitland DJ;Langer R;Traverso G
通讯作者：
Traverso G
影响因子：
10.8
作者：
Heuser, Thomas;Steppert, Ann-Kathrin;Walther, Andreas
通讯作者：
Walther, Andreas
影响因子：
3.9
作者：
Roy, Sangita;Javid, Nadeem;Ulijn, Rein V.
通讯作者：
Ulijn, Rein V.
DOI：
10.1002/anie.201600753
发表时间：
2016-05-04
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Zhou J;Du X;Xu B
通讯作者：
Xu B