本报讯（记者崔雪芹 通讯员岳思聪）浙江大学教授黄飞鹤/李光锋团队联合美国得克萨斯大学奥斯汀分校教授Jonathan L. Sessler等，成功构筑了一种二维网状三轴分子编织结构（TWPN），为分子编织迈向更高阶、更复杂的拓扑体系提供了新范式。近日，相关研究成果发表于《自然》。

分子编织类材料在强韧性、环境适应性、功能性等方面具有独特优势。目前，化学家已经开发出各种各样的分子编织材料，但其中大多数是双轴结构，即分子结构中有横向和纵向两个方向。科学家构筑这种分子编织材料时，最常用的方法就是通过“穿针引线”，把长链的聚合物分子“织”在一起。近年来，科学家又进一步发展了三轴编织，额外引入第三个方向，使各角度受力更加均匀分散，也使其宏观上表现出更加优异的性能。然而，构筑二轴编织材料所采用的“穿针引线”法，在三轴编织方面有些力不从心，这就好比传统的纺织机很难纺出现代纺织品所需的高级纹样。

为突破传统方法在编织维度上的限制，研究团队摒弃传统构筑思路，创新性地选用C3对称的大环分子MCN3和联苯二硼酸酯单体DB2，通过配位B-N键驱动聚合，首先构筑出二维网状的“网片”结构，并以此“网片”为基本构筑单元，进一步组装形成具有三轴交错特征的TWPN。

新的方法赋予了材料新的应用场景和想象空间。比如，传统的拓扑手性分子通常只包含个别手性交叉点，而用新方法构筑的TWPN网络则是连续的聚合物网络，单张纳米片就包含数以亿计的同手性交叉点，团队将其命名为“微米拓扑手性”，这为构筑连续手性二维材料提供了新平台。再比如，三轴编织拓扑赋予材料独特的力学性能。实验显示，TWPN晶体在受到压力时，柔性的大环发生弯曲，吸收应力，而刚性的编织节点则能保持几何形状，并重新分配应力。“刚柔并济”的结构赋予其特殊的力学性能，使得TWPN晶体拥有更好的强度和弹性。除力学性能外，TWPN还表现出了良好的功能性。大环与三轴编织拓扑的协同给材料带来了丰富的孔道，在化工原料分离方面表现优异。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-11218-8