日前，西北工業大學生命學院戚震輝教授與湖南大學董盛誼教授、德國柏林自由大學，西北工業大學講座教授Christoph A. Schalley教授等合作，在美國科學促進會出版的《Science Advances》發表了題為“Structural water as an essential comonomer in supramolecular polymerization”的研究論文（Sci. Adv. 2017, eaao0900）。
打破認知：水不再僅僅作為溶劑,水分子還能成為超分子聚合物的聚合單體。
水分子作為自然界最常見的物質之一，其功能絕大多數被作為一種常用溶劑。然而在生物體系中，水分子的功能絕不僅僅苑囿于作為溶劑，在一些生物大分子組裝體中（如抗凍蛋白），水分子作為結構的組成部分還被發現具有特殊的橋聯效果，起到關鍵的結構穩定和支撐作用（因此也被稱為structural water）。然而在制備超分子聚合物的過程中，水通常作為溶劑(solvent)來分散或者溶劑化超分子聚合單元。水作為超分子聚合物的重復單元或組成部分(structural water)的工作尚未有報道。究其原因可能存在如下兩個因素：
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一方面，單純水參與的超分子作用力較弱，不宜于形成具有較大聚合度的超分子聚合物；
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另一方面，水分子在超分子聚合過程中的作用不易表征和解釋。
利用水分子和冠醚分子之間的氫鍵作用，研究團隊設計了一個具有三個苯并21冠7單元的超分子聚合單元。該聚合單元可以通過吸收空氣中微量的水分子，形成具有高分子量和高粘性的超分子聚合物材料。通過紅外、核磁、介電表征并結合計算機輔助的分子模擬，研究團隊發現在這個超分子聚合物材料中所有的水分子均通過氫鍵相互作用將冠醚單元緊密結合起來，形成三維的超分子聚合物網絡結構，同時利用分子結構中的其他氫鍵作用，進一步地發展成具有極高分子量聚合物的超分子粘附材料。
聯合團隊還發現，該聚合物材料的高粘性可被用于制備超分子“膠水”。與市售的PVA膠水相比，該材料除了顯示出極強的粘附力外，還展現了可重復利用、易于清洗和無揮發性有機物等優點。通過簡單的加熱—冷卻，即可實現粘附—脫離這個高度可逆的過程。經過多次重復，該材料的高粘附性能依然保持。同時，在低溫、高真空、干燥等較極端環境下，該材料依然具有優異的粘附性能。
論文鏈接：http://advances.sciencemag.org/content/3/11/eaao0900.full
