自修復是生物體中最重要的特性之一，可以發生在單個分子的尺度（例如DNA的修復）或者宏觀尺度（骨骼的愈合）。但是，多數人工結構通常不具備自修復功能。材料的自修復可分為外在自修復和內在自修復。比如，研究人員在金屬、陶瓷或者聚合物中摻入微量的愈合劑來修復由外界（機械）損傷對材料產生的破環。相比之下，內在的自我修復不需要額外的愈合劑，但取決于材料類別和愈合機制。在自然界中存在許多基于分子原子尺度上的自組裝導致的內在自愈現象。例如，磷脂膜可以在機械損傷后自愈，這種自愈的驅動力來源于分子（原子）的排列總是朝著最小化總能量的方向進行。那么，有無可能構建具有自愈功能的膠體粒子自組裝結構呢？為了實現可以從外界損傷中自我修復的納米粒子系統，該系統必須要具有最低的能量表面，同時該結構必須具備高度的穩定性。然而，這些條件通常難以滿足。

近日，美國克拉克森大學嚴資杰教授團隊發現金屬納米顆粒組成的一維超構分子中奇特的自修復特性。在線性偏振光的誘導下，由于強烈的顆粒間相互作用，金屬納米顆?？梢栽诖怪惫馄穹较蛏献越M裝成多種鏈狀結構（即異構體），引入外界擾動時會變形甚至分解（即通過調節光的偏振態或通過引入另一束具有不同波長的激光）。去除擾動時，金屬納米顆粒總是趨于形成更穩定的二聚體鏈。他們發現某些二聚體鏈狀超構分子可以迅速恢復到原來的狀態（構型和擾動之前相同）。結果表明，這些超構分子結構中的顆粒二聚體可以顯著提高整體結構的穩定性，當某種異構體具備最低自由能時（系統中的二聚體數目達到最大），可以觀察到這種自組裝結構中的自愈現象。

圖1. 金屬納米顆粒組成的一維超構分子中的自修復；在線偏振光作用下金屬納米顆粒組裝成一維鏈狀結構；加入擾動之后（偏振狀態改為圓偏振光），鏈狀結構被破壞；當擾動去掉后（偏振狀態重新變為線偏振態），圖1b中的超構分子結構展現出自我修復特性。

圖2. 一維金屬納米顆粒超構分子；星型表示具有自愈性質的結構相關結果發表在Angewandte Chemie International Edition 上，該工作的第一作者為克拉克森大學化學與生物分子工程系的博士后南凡。