未来水世界

“ 道生一，一生二，二生三，三生万物 ” 。 这一来自《道德经》的古典哲学思想对高分子领域的学者仍有启发：高分子单链可视为 “ 一 ” ，高分子材料则是由无数个“一”堆积和组装而来。高分子单链性质与其宏观材料性质之间应存在直接的关联。虽然目前仍难以建立这一关联，但我们相信，对高分子单链的深入研究 ...

高分子的单链弹性是高分子物理领域中的重要问题。高分子链在外力拉伸下会呈现两个层面的弹性，即构象熵主导的熵弹性，以及键长和键角变化主导的焓弹性。自 20 世纪 30 年代以来发展的三种经典模型，即自由旋转链（ FRC ）模型、自由连接链（ FJC ）模型、蠕虫状链（ WLC ）模型及其衍生模型，已被广泛用于描述高分子单链 ...

π-π Stacking是一种重要的非共价相互作用。由于该作用强度较弱，易受到环境干扰，其分子层次上的观测一直难以实现。 我们最近利用单分子力谱(SMFS)和分子动力学(MD)模拟，结合新发展的一种高分子单链弹性模型——TSQM-FRC模型，成功在高真空环境中测定了聚苯乙烯（PS）单链内的π-π作 ...

现代的任何一本中学化学教材都会附上元素周期表。通常，我们将元素周期表的创造归功于俄国化学家迪米特里·门捷列夫（ Dmitri Mendeleev ）。 1869 年，门捷列夫将当时已知的 60 多种元素写在卡片上，并根据化学和物理性质对它们进行排列。这就是元素周期表的雏形。令人赞叹的是，门捷列夫还 ...

人类的科技发展史，可粗略划分为以下几个阶段： 科技发展的第一阶段：在科技发展的初期（阿基米德和墨子的时代），科技文献的体量比较小。如果把一部 有大量 干货的 科技著作比作一杯水（ 一篇有 干货的 期刊论文可比作一滴水 ），那么这个时期科技文献的体量可能只相当于一盆水。 科技发展的第二阶段： ...

红磷是一种常见的磷单质，自 1847 年被发现以来已被广泛地应用于工业生产（例如安全火柴、化学药品和半导体材料）。红磷有 5 种同素异形体，其中 4 种是晶体结构，其分子结构可通过 X- 射线衍射确定。然而，市售的红磷是无定形结构 (amorphous red P, 简称 a-red P) ，其确切的分子结构无法 ...

作为最弱的非共价键作用之一，范德华力普遍存在于分子之间，对纳米结构有重要的影响。虽然在近几十年内，表面 - 表面（或层 - 层）之间的范德华力已经被成功测量，然而单分子层次上的范德华力测量依然非常困难。首先，单个小分子的尺寸太小，不易捕捉和操纵；其次，范德华力的作用距离又非常短 ...

水在生命活动中发挥着很重要的作用，水对于生物大分子（如DNA和蛋白质）保持正确的高级结构以及发挥其生物功能至关重要。迄今，水对多糖结构和性质的影响仍不清楚。本研究运用单分子力谱技术，直接从单分子层面揭示了水对直链淀粉力学行为的影响。 在水溶液中拉伸直链淀粉时，其糖 ...

一些高分子单链力谱的研究表明，通过物理吸附也可以产生较大的吸附力，有时甚至能达到共价键的强度 (~ 2000 pN) 。一般认为，范德华力等非共价相互作用较弱。那么，为什么高分子单链与针尖（基底）的吸附力会这么大？ 最近，我们做了一个实验，希望能初步回答这个问题。我们分别采用物理吸附和 ...

聚电解质是一类重要的高分子。一般认为，由于存在电离等现象，聚电解质比不带电的高分子更复杂。我们通过单分子力谱研究了一种典型的聚电解质——聚苯乙烯磺酸钠（ PSS ）在氯化钾水溶液中的行为，发现随着氯化钾浓度的提高， PSS 会经历一个复杂的演变过程：在去离子水中， PSS 表现出强电解质的特性，此时 ...