
耗散性自组装利用化学燃料的能量输入来维持远离平衡的功能状态,对生命系统至关重要。 在各种燃料中,二氧化碳(CO2)气体尚未被引入人工耗散材料。本课题组设计了一种以二氧化碳为燃料的非平衡共组装系统,该系统可与 C1 催化途径耦合,将燃料耗散为功能输出。以常见的受阻路易斯酸碱对(FLP)为前体,二氧化碳可以在它们之间动态地架桥,从而构成可蜕变的双晶体。这不仅能高度激活二氧化碳,还能使它们与底物共同组装成瞬时纤维。反过来,后向通路是通过底物和活化的 CO2 物种在组装状态下被激活的CO2 物种的协同 C1 催化作用来实现。此外,通过调整固有的底物/FLP 化学性质以及外部线索来改变催化活性,还可用于在很大范围内调节溶胶-凝胶-溶胶转变的周期和寿命。基于相变在时间尺度上的可调性为基础,我们利用瞬态 FLP 阵列加载气体编码基底,开发出时间门控信息加密材料,只有在瞬态 FLP 阵列加载气体编码基底并指定的时间窗口时,才能读取正确的信息。( Sci. China Chem. 2025)