Unfolding of a Single Polymer Chain from the Single Crystal by Air-Phase Single-Molecule Force Spectroscopy: Toward Better Force Precision and More Accurate Description of Molecular Behaviors

力谱学 材料科学 聚合物 化学物理 相(物质) 分子 层状结构 环氧乙烷 单晶 纳米技术 化学工程 原子力显微镜 结晶学 化学 共聚物 复合材料 有机化学 工程类
作者
Peng Yang,Yu Song,Wei Feng,Wenke Zhang
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:51 (18): 7052-7060 被引量:30
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.8b01544
摘要

Understanding the mechanisms of the mechanical deformation of lamellar crystals at the molecular level is of prime importance to rational design of advanced crystalline polymer materials. Single-molecule force spectroscopy (SMFS) can directly characterize molecular behavior and kinetic parameters that are masked in ensemble measurements. However, current SMFS approach cannot sufficiently manipulate a single molecule in air, which is the real working condition for most crystalline polymer materials. Here, we establish an air-phase atomic force microscopy (AFM)-based SMFS method that allows the unfolding of a single helical poly(ethylene oxide) (PEO) chain from the single crystal in air. Our results show that the mechanostability of PEO stem and unfolding potential are significantly enhanced in air compared with the case in liquid. The air-phase SMFS method can achieve a much better force precision of 4 pN even at rapid stretching velocity of ∼100 μm/s. Moreover, some intermediate states (e.g., the movement of helical loop within the crystal phase), which were not detectable by using liquid-phase SMFS, have been identified by air-phase SMFS. Therefore, this proposed approach opens new ways for investigating the nanomechanical properties and corresponding molecular mechanism of polymer materials used in solvent-free state.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
柳子完成签到 ,获得积分10
6秒前
wfe发布了新的文献求助10
6秒前
12秒前
wfe完成签到,获得积分20
13秒前
16秒前
汉堡包应助wfe采纳,获得10
17秒前
YaoQi发布了新的文献求助20
17秒前
李健应助随性随缘随命采纳,获得30
20秒前
CipherSage应助半山采纳,获得10
21秒前
山阴路没有夏天完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
美满的冬卉完成签到 ,获得积分10
24秒前
FashionBoy应助葛力采纳,获得10
27秒前
慕青应助研友_Lw77XL采纳,获得10
28秒前
30秒前
34秒前
半山发布了新的文献求助10
35秒前
我是老大应助十七采纳,获得10
35秒前
徐小发布了新的文献求助10
38秒前
超级绫完成签到 ,获得积分10
39秒前
研友_Lw77XL完成签到,获得积分10
40秒前
46秒前
tufei完成签到,获得积分10
56秒前
肖恩完成签到,获得积分10
58秒前
科目三应助研友_yLpYkn采纳,获得10
1分钟前
半山完成签到,获得积分10
1分钟前
gjww应助快来帮帮我采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
ccczzzyyy完成签到,获得积分10
1分钟前
仲访尤不旋完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
研友_yLpYkn发布了新的文献求助10
1分钟前
dilli完成签到 ,获得积分10
1分钟前
KSLC完成签到,获得积分10
1分钟前
852应助xxx采纳,获得30
1分钟前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2547487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176273
关于积分的说明 5603229
捐赠科研通 1897045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946546
版权声明 565383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503793