利用微悬臂梁表面应力研究聚N-异丙基丙烯酰胺分子的构象转变!.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 (( 4 %%’ 4 ， ， ， UI; *(( -I * 4 /C?CDE %%’ （ ） !%%%+$K%)%%’)(( %4 )1!!!+%’ /3P/ ,ST5.3/ 5.-.3/ !%%’ 3=: * ,=MD * 5IA * 利用微悬臂梁表面应力研究聚 异丙基丙烯酰胺 ! ! 分子的构象转变! ） ） ） ） ） ） ! ! # ! 李 凯 刘 红 张青川 侯 毅 张广照 伍小平 !）（中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室，合肥 $%% ） ）（中国科学技术大学化学物理系，合肥 $%%’ ） （ 年 月 日收到： 年 月 日收到修改稿） %%( !! ! %%’ $ % 提出了一种基于微悬臂梁传感技术研究大分子折叠 构象转变的新方法 通过分子自组装的方法将热敏性的 ) * 聚 异丙基丙烯酰胺（ ）分子链修饰到微悬臂梁的单侧表面，用光杠杆技术检测温度在 — 之间变化 !+ ,-.,/0 % 1% 2 时由于微悬臂梁上的 分子在水中的构象转变所引起的微悬臂梁变形 实验结果显示：在升温过程中，微悬 ,-.,/0 * 臂梁的表面应力发生了变化并且导致微悬臂梁产生了弯曲变形，这个过程对应着微悬臂梁上的,-.,/0 分子从无 规线团构象到塌缩小球构象的构象转变* 在降温过程中，微悬臂梁发生了反方向的弯曲变形，这对应着,-.,/0 分 子从塌缩小球构象向无规线团构象的构象转变* 整个温度变化过程中构象转变是连续进行的，而在低临界溶解温 度（约 ）附近转变幅度较大，这与自由水溶液中 分子的无规线团塌缩小球构象转变相对应 实验结果 $ 2 ,-.,/0 + * 还显示：由于,-.,/0 分子在塌缩过程中氢键的形成和链段间可能的缠结效应，整个温度循环过程中微悬臂梁的变 形是不可逆的且有明显的迟滞效应* 关键词：构象转变，聚 异丙基丙烯酰胺分子链，表面应力，微悬臂梁 ! + ： ， ， #$$ $’%3 4!%5 4’( （ ）约在 附近，当溶液温度低于 时，