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神奇的自组装材料物理2班第二组21世纪亟待解决的25个重大科学问题中唯一的化学问题分子自组装简介•定义：自组装为系统之构成元素在不受人类外力的介入下，自行聚集、组织成规则结构的现象。•分类：定向自组装和分子自组装•特点：自发过程各种尺度各种材料缺陷低速度快自组装技术原理•分子自组装的原理是利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间的分子识别,相互通过非共价作用形成具有特定排列顺序的分子聚合体。•驱动力：非共价键的弱相互作用力的协同作用。这里的“弱相互作用力”指的是氢键、范德华力、静电力、疏水作用力、ππ堆积作用、阳离子π吸附作用等。自组装技术原理自组装的应用•自组装图案及自组装修饰•自组装材料•自组装器件自组装薄膜•自组装光电功能薄膜：利用分子自组装技术,将具有光、电性质的分子直接连接到基片上,形成具有光、电功能的自组装分子薄膜,进而组成器件。自组装超薄膜•自组装纳米超薄膜传感器是纳米自组装技术应用最多、潜力很大的一个领域。利用2nm的金纳米粒子做核以巯基烷基酸做有机连接剂,连接剂通过氢键相互作用把纳米粒子组装成多孔纳米超薄膜。这种纳米超薄膜可以涂覆到电极上用来响应电活化的金属离子，对特定的金属离子进行响应与监测。用自组装的方法制备了聚酰胺-TiO2纳米粒子有机-无机杂化反渗透膜。杂化膜在紫外光的照射下显示出高的光催化杀菌性能,解决了反渗透膜的生物细菌污染问题,使得反渗透处理效率大大提高。自组装技术存在的问题及前景展望•自组装过程形成机制很少提及，进一步探索并发现自组装过程形成机制和规则无疑是一个重要方向•组装体的缺陷问题•目前实用化程度低自组装技术存在的问题及前景展望随着现代分析测试技术的发展，以及原子力显微镜，隧道扫描电镜，动态光散射等先进测试技术的应用，纳米结构的高分子自组装机理将得到入了解，并将应用到设计特定的纳米结构材料上，最终实现仿生物体系的组装。在材料器件微小化研究领域，它不仅会促进传感器的发展，也将对分析仪器的微型化有一定的推动作用，自组装纳米材料实现、自组装制备量子点、各种分子器件的使用将大大提高人们生活水平。自由驾驭自组装技术的实现，将为化学、物理、生物、材料、制造、纳米科学等研究领域提供重要手段和方向。推动科学全面进步。