轮烷是一种互锁的分子结构，其线性“轴”分子穿透一个或多个循环“轮”分子。在车轴末端的庞大组防止车轮脱落。

现在，北海道大学的研究人员在这项技术的基础上又向前迈进了一步，制造出了具有多环轮和几个高分子量轴相互锁扣的巨轮烷。他们在《Angewandte化学国际版》杂志上报告了他们的创新。

轮烷，最初被认为是有趣的化学好奇心，现在正在探索广泛的潜在应用，从下一代聚合物到分子计算，传感器技术和药物输送的雄心勃勃的可能性。

北海道大学的研究人员与日本其他地方的合作者正将注意力集中在制造新的网状聚合物上，这种聚合物的环形结构比简单的圆圈更复杂，可以将不同的长聚合物链链连接在一起。

北海道团队的聚合物化学家Toshifumi Satoh教授说:“我们认为这些大轮烷中的多环结构可以作为非浸出添加剂，通过它们与几个相邻的聚合物链结合的方式永久保留在聚合物网络中。”

3D轮子作为一种独特的、高度灵活的分子交联形式，允许轮子和互锁的聚合物链比传统的交联网络更自由地运动。结构变化应允许对软材料的性能进行精细控制，使其适用于各种工业和医疗应用。

其他研究小组已经在小分子排列上取得了类似的成功，但北海道大学的进展将该领域推向了大分子的领域。

研究人员利用一种叫做聚二甲基硅氧烷(pdms)的化学物质来制造多环，探索了聚合物化学这一重大新发展的一些可能性。他们能够用不同大小的环构建不同数量的循环单元。当用短交联剂与有机硅聚合物链结合时，多环单元有效地结合成一个新形成的扩展、混合和互锁的网络。

佐藤说:“我们通过测量网络的阻尼性能，探索了制造改性软材料的一些潜力，阻尼性能本质上是材料吸收和减少振动的能力。”“这表明，与传统聚合物网络相比，我们的宏轮烷在阻尼效率方面取得了显着改善。”

佐藤和他的同事们现在计划在他们目前的进展所奠定的概念验证基础上探索更多的可能性。