解读超分子自组装中由温度驱动的路径复杂性：对手性光学、纳米结构及电学行为的影响

《ACS Applied Nano Materials》：Deciphering Temperature-Driven Pathway Complexity in Supramolecular Self-Assembly: Impact on Chiroptical, Nanostructural, and Electrical Behavior

温度调控下超分子自组装机制及性能演变研究。采用联苯二imide手性两亲分子，系统通过π-π堆积作用形成动态纳米结构，在温度刺激下实现从动力学控制的旋光活性纳米圆盘向热力学稳定的二维纳米片的结构转变，宏观手性同步消失。电导率测试表明分子取向和纳米结构直接影响材料功能特性，为可调控材料设计提供新范式。

　　

控制超分子的自组装及其形成的纳米结构对于调节超分子材料的功能特性至关重要。这些材料具有响应刺激的特性，并且通过复杂的路径能够达到多个能量最小值，从而实现动态的结构转变并产生不同的材料效果。这种方法因其能够精确控制多种纳米结构，并通过各种光谱和显微技术进行详细的机理分析而极具吸引力。在本研究中，我们报道了一种基于萘二酰亚胺的手性两亲分子的温控自组装过程。该系统表现出复杂的路径特性，最终形成了具有手性活性的纳米盘状结构。经过热处理后，观察到纳米结构发生了转变，形成了热力学稳定的二维纳米片层，这一转变是由π-π堆叠相互作用的重排驱动的。除了这些形态变化外，我们还观察到宏观手性的显著变化：当系统从动力学状态转变为热力学状态时，超分子的手性逐渐减弱。为了评估这些变化的影响，我们测量了电导率，这反映了纳米结构、分子排列方式以及手性行为对材料整体性能的影响。这项研究展示了这些超分子组装体的潜力，表明它们的分子取向强烈影响宏观性质，并引发了一些有趣的现象。这些基础性的见解为合理设计可调材料提供了指导框架，这些材料在未来光电子、生物电子和传感器件领域具有重要的应用前景。