4月9日，南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院院长黄维院士和解令海教授团队在有机纳米聚合物领域研究取得重大突破，其研究成果“基于中心对称分子排列的立体选择格子化和聚格子化”在国际顶级期刊《自然通讯》上在线发表。未来，运用此项研究成果可以突破像印刷报纸一样制造大面积显示器的技术瓶颈，而这只是诸多应用前景之一。

21世纪以来，有机半导体及在其基础上孕育出来的柔性电子技术已成为承载未来信息产业与智能制造最具潜力的载体。然而，时至今日，柔性电子技术特别是有机柔性电子技术仍面临着巨大挑战。针对有机材料分子结构局限性，近年来黄维院士和解令海教授团队提出了有机纳米聚合物概念，并开创了聚格类有机纳米聚合物这一新的研究方向。

“有机纳米聚合物，是指由有机纳米单体作为重复单元经共价纳米连接而成的一类高分子。”黄维院士解释说，这类骨架结构兼顾碳纳米属性与高分子的溶液可加工优势，从创新结构角度发展合成策略是开启这一方向的关键。“合成具有可溶性、立体选择性与结构明晰的聚格类纳米聚合物，不仅是光电材料的基础，而且对作为先进模型揭示结构与性能的关系显得尤为重要。”

“在此项研究中，我们设计的A2B2型合成子不仅克服了交联问题，而且有效控制了纳米聚合物的立构规整度。”黄维解释说，我们从“分子吸斥协同理论”出发，利用电子给受体之间的π-π堆积吸引力与质子化氮杂芴超亲电体的电荷排斥力，调控出反平行与中心对称的分子排列模式，从而克服了傅克反应过程中热力学平衡的干扰，实现了格子化与聚格子化反应的内消旋体选择性。

由于这项研究中的A1B1合成子二聚格子化所形成的缺角格，与1948年荷兰版画大师摩里茨科奈里斯埃舍尔创作的《手画手》存在一种对应关系，所以研究团队最终将这一类有机纳米聚合物的重复单元命名为手画手格。“可以形象地理解为，纳米聚合物是通过‘手拉手’方式将纳米分子联合起来形成的一条链，设计这些‘手拉手’的纳米联接就成为关键。”解令海教授告诉记者，研究团队不仅通过设计让“手”有效联合起来，还解决了“手拉手”的姿势精确方式等难题，期望未来手画手格成为一种真正有效的纳米互联化学方式。

值得一提的是，研究团队合成的聚手画手格表现出了有机纳米聚合物关键特征，具有里程碑的重要意义。有机纳米聚合物立体选择性的重大突破，恰逢诺贝尔化学奖获得者斯陶丁格提出高分子科学概念100周年，相信他们开创的有机纳米聚合物方向将开启高分子科学新篇章。

黄维院士表示，有机纳米聚合物将为塑料电子提供新的方案，未来将潜在影响新一代有机宽带隙半导体材料、电泵浦激光、柔性电子器件、印刷显示技术及信息存储与神经形态计算等诸多相关科学技术前沿领域。“以印刷显示为例，它是继OLED技术之后的下一代显示产品，应用我们的研究成果，未来有望突破像印刷报纸一样低成本制造超薄显示器的技术瓶颈。”解令海教授解释。

记者 蒋廷玉 葛灵丹