天然纤维素中每个糖环有3个羟基，从直觉上判断纤维素应该是非常亲水的。宏观的研究（比如接触角实验）也基本支持此观点。然而纤维素不溶于水和其他任何常见溶剂。长期以来，纤维素的不溶性主要归因于它的结晶性。也正因为纤维素的不溶性，大量相关研究基本以纤维素聚集体为主要的研究对象。

我们最近利用纤维素的离子液体溶液制备了单分子样品，在单分子层次上对纤维素进行了细致的研究。首次在实验上发现：即使在单链分散的状态，天然纤维素仍然相当疏水，在水中塌缩成球，在拉伸时可观察到与聚苯乙烯相似的平台型力曲线。

纤维素糖环上有3个羟基，其中2个直接连接于较为刚性的糖环，这些羟基的自由度受到了较大的限制，使得糖环的上下2面表现出疏水性。

在认识到纤维素分子结构的疏水性之后，天然纤维素不溶于水的现象就容易理解了。

相关结果已发表于Macromolecules, 2015, 48, 3685.

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