近日，國家自然科學(xué)基金委公布了2024年度國家重點(diǎn)項(xiàng)目的評(píng)審結(jié)果，武漢紡織大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院項(xiàng)目：高分子解組裝非平衡態(tài)動(dòng)力學(xué)及其控制獲批立項(xiàng)（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：52433001）。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為我校新引進(jìn)高層次人才姜偉教授，團(tuán)隊(duì)教師譚海英副教授和助理研究員姜宗霖作為骨干參與此項(xiàng)目。項(xiàng)目直接經(jīng)費(fèi)230萬元,該項(xiàng)目獲批標(biāo)志著我校在承擔(dān)國家重點(diǎn)項(xiàng)目方面取得新突破。
自組裝和解組裝是生物體內(nèi)廣泛存在的物質(zhì)從簡單到復(fù)雜之間相互轉(zhuǎn)化的過程，該過程的研究對(duì)闡明各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律具有重要意義。高分子解組裝更是實(shí)現(xiàn)高分子組裝體功能的主要途徑之一，在藥物釋放、分子識(shí)別、傳感、病理檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。與自組裝相比高分子解組裝的初始態(tài)通常是遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡的非平衡態(tài)，解組裝過程是典型的非平衡態(tài)動(dòng)力學(xué)過程。通過對(duì)其動(dòng)力學(xué)路徑的依賴性可以得到常規(guī)方法所得不到的相態(tài)結(jié)構(gòu)，具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。本項(xiàng)目將計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，研究高分子解組裝的非平衡態(tài)動(dòng)力學(xué)，給出研究體系對(duì)溫度、pH和外場等的響應(yīng)機(jī)制，揭示它們的變化速度和幅度對(duì)解組裝動(dòng)力學(xué)過程的影響規(guī)律，闡明解組裝過程中體系微觀結(jié)構(gòu)和集聚態(tài)結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)及協(xié)同效應(yīng)，探尋通過動(dòng)力學(xué)路徑控制解組裝的手段和方法，為有序、可控高分子解組裝及新型相態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑提供科學(xué)依據(jù)。
姜偉團(tuán)隊(duì)長期從事高分子材料結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究，團(tuán)隊(duì)主要圍繞有序高分子材料的構(gòu)筑、高性能高分子材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)、高分子理論計(jì)算、高分子結(jié)構(gòu)演化等高分子物理關(guān)鍵問題開展了系列研究工作，先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目子課題、重點(diǎn)項(xiàng)目群、重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目等10余項(xiàng)。成功研究了高分子自組裝及其亞穩(wěn)態(tài)行為、外場誘導(dǎo)和受限高分子體系的相轉(zhuǎn)變及其行為等，取得了獨(dú)具特色的系列研究成果，在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Macromolecules和Phys. Rev. E等重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文200余篇，獲國內(nèi)外授權(quán)專利20余件，得到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注和肯定。