Macromolecules | 聚合物莫比乌斯环的自组装与手性传递机制

本文通过粗粒化分子动力学模拟方法，系统研究了手性嵌段共聚物自组装形成聚合物莫比乌斯环的机制与手性传递规律。背景方面，莫比乌斯环作为非定向拓扑结构在纳米机器和智能药物递送中具有应用潜力，但手性嵌段共聚物的自组装机制尚未明确。研究目的旨在揭示多尺度相互作用耦合下的组装动力学，发展能描述手性硬段与非手性软段非线性耦合的模拟方法。结论表明，模拟成功重现了从胶束到弯曲纺锤体再到莫比乌斯环的组装过程，并阐明“单体点手性→链构象螺旋手性→莫比乌斯环组装体手性”的三级手性传递机制，发现手性在跨尺度传递中发生层级性反转。此外，亲溶剂非手性嵌段形成的冠状壳层构筑了动态微环境，诱导胆甾相手性有序结构形成。该工作为手性软物质自组装提供了理论依据，并为其在手性光子学、选择性传感及可编程材料等领域的应用奠定基础。