作者约书亚·埃
佛蒙特大学布朗分校 佛蒙特大学博士后研究员莫娜·沙拉菲帮助制造了一种纳米级工具，可以解开蛋白质、塑料或其他聚合物的结
被称为“纳米时代”的化学进步有望帮助创造新的工业和生物材料
信用:约书亚布朗/UVM 佛蒙特大学的一组科学家发明了一种新工具——他们称之为“纳米胶囊”——可以捕捉并理顺分子大小的聚合物缠结
领导这项新研究的UVM化学家塞弗林·施内贝利说，一旦一条棘手的聚合物链——无论是由蛋白质还是塑料制成——被拉开，“那么我们就可以只激活我们想要的聚合物，而剩下的就不管了。”
他说，这种工具——其工作原理有点像将一团线穿过针孔——开辟了一条创造前所未有的定制材料的新途径
这些可能包括包裹单个药物分子的纳米级药丸涂层，或者由精确排列的原子级塑料束组装而成的新型工业产品
该工具由带有特殊“形状导向”氢键的分子边缘组成——比针头小几千倍——可以挑选出较短的聚合物链，留下较长的，这表明纳米笼可以用来选择性地在一大堆材料中找到特定大小的分子
“这是有选择性的，这是前所未有的，”施内贝利说
这项研究是科学第一次能够在实验室中区分和激活不同大小的聚合物链——为精确化学打开了新的可能性之门
这项新研究发表在6月版的《化学》杂志上
这个17秒的动画展示了一种新的工具——称为“纳米胶囊”——它可以捕捉和理顺分子大小的聚合物缠结
它的工作原理有点像把一团线穿过一个针孔——开辟了一条创造前所未有的定制材料的新途径
学分:施内贝利实验室/UVM 自然知道 纳米胶囊的能力对科学来说是新的——但对自然来说不是
几十亿年来，生命进化出了选择它想要解开并打开的蛋白质或其他生物结的方法——科学家称之为“功能化”
“但人们很难做同样的事情
“尽管生物学中有大量的例子，”UVM的科学家写道，“对人造聚合物进行有效和选择性的修饰仍然是困难的
" 无论是改变生物链，如脱氧核糖核酸，还是工业材料，如塑料，新的四面体形状的工具承诺让科学家做大自然已经做得很好的事情
这项新研究的主要作者、从伊朗来到美国的佛蒙特大学博士后研究员莫娜·沙拉菲说:“我们在实验室里花了数年的艰苦工作才组装出这个四面体，然后才能进行测试。”
“这完全是人为的，”她说，“但灵感来自大自然
" 强效聚合物 聚合物这个词来自一对希腊单词，意思是“许多部分”
“聚合物就是这样:由许多重复部分组成的巨大分子构成的材料
它们存在于许多日常用品中
有些是天然的，像橡胶和虫胶
许多是人造的，在日常生活中被用来生产大量的材料——从购物袋到尿布，从衣服到水管
在分子水平上，聚合物可以在整齐的长串中找到——或者它们可以像十亿股细面条一样被绑成可怕的结 大自然已经花了很长时间来研究如何合成这些巨大的分子——生物聚合物，如脱氧核糖核酸——以及如何编辑和激活选定的部分
人们已经非常擅长制造新的合成聚合物——但不太擅长选择和编辑它们
许多科学家和工程师——致力于可再生能源的新应用
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下一代太阳能电池)、精密医学(如将抗癌药物输送到身体的目标部位)和先进的电子设备(包括柔性设备)希望通过UVM团队所称的“具有复杂拓扑结构的功能聚合物”来实现更好的控制和效率
UVM的莫娜·沙拉菲说:“在国家科学基金会和国家卫生研究院(支持计算研究，由UVM化学家李佳宁指导)的支持下，纳米胶囊的研究为此提供了一个新的工具——“解开这个结，打开以前无法进入的聚合物。”
“我们已经打开了一些大的东西
"
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