Nature：二維分子織物自組裝
在日常生活中，織物再常見不過了。近年來，在納米尺度編織各向同性的晶態(tài)COF，以及超分子二維編織和單層表面支撐的交織二維聚合物，賦予了常規(guī)紡織品特有的柔韌性，薄度，各向異性強度和孔隙率。
長期以來，科學家曾多次嘗試直接通過自下而上的策略，將分子構(gòu)筑單元自組裝成二維編織的線性有機聚合物鏈，金屬模板法是進行分子級結(jié)構(gòu)組裝的強大工具，可實現(xiàn)鏈節(jié)和其他糾纏結(jié)構(gòu)所必需的有序纏結(jié)。原則上，這種方法有可能將預編織的金屬配位分子網(wǎng)格二維化，以形成可編織的分子材料。
但是，目前為止，尚未成功！
有鑒于此，曼徹斯特大學David A. Leigh等人報道了一種金屬離子模板法，可以實現(xiàn)二維分子織物的精準自組裝。
基于陰離子和金屬離子模板，研究人員發(fā)展了一種金屬配位的3×3分子交織網(wǎng)格作為合成分子結(jié)的中間體。每條配體鏈（1）包含八面體Fe（II）離子的三個三齒位點，由噻唑并[5,4-d]噻唑基團隔開。
研究人員將編織的分子“碎片”細分為一種由脂族和芳香族聚合物鏈交替編織的層狀材料。緩慢沉淀的預編織網(wǎng)格之間進行連接后，除去離子模板，最終形成堆疊和簇狀薄片結(jié)構(gòu)的有機分子材料。每個薄層的長度和寬度可達數(shù)百微米，但厚度僅有約4nm，經(jīng)線和緯線的單鏈聚合物線之間通過周期性的機械纏結(jié)保持鏈接。
這種層狀二維分子織物材料具有遠程有序結(jié)構(gòu)，并呈現(xiàn)出雙折射性，剛度是線性聚合物的兩倍，像宏觀紡織品一樣沿著明確的線條分層和撕裂。當摻入聚合物支撐的膜中時，這種層狀二維分子織物材料可以充當網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，允許小離子通過，抑制大離子的通過。
總之，這項研究實現(xiàn)了一維線狀結(jié)構(gòu)“自上而下”的編織自組裝。預編織分子構(gòu)筑單元的鑲嵌或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為聚合物鏈二維（甚至可能是三維）編織領域提供了新的思路，為聚合物結(jié)構(gòu)和拓撲學領域相結(jié)合帶來了新的借鑒。
參考文獻：
DavidP. August et al. Self-assembly of a layered two-dimensional molecularly wovenfabric. Nature 2020, 588, 429–435.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-3019-9
