盡管玻璃具有無序的類液體結(jié)構(gòu)，但它表現(xiàn)出類固體的機(jī)械性能。玻璃質(zhì)材料的形成是通過玻璃化來進(jìn)行的，防止結(jié)晶并促進(jìn)無定形結(jié)構(gòu)。玻璃由于其獨(dú)特的光學(xué)、化學(xué)和機(jī)械性能以及耐用性、多功能性和環(huán)境可持續(xù)性，在材料科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都是基礎(chǔ)。然而，在不影響玻璃材料性能的情況下對其進(jìn)行工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

來自以色列特拉維夫大學(xué)生命科學(xué)系Ehud Gazit教授報(bào)道了一種超分子無定形玻璃的發(fā)現(xiàn)，它是由短芳香族三肽YYY通過與結(jié)構(gòu)水的非共價(jià)交聯(lián)引發(fā)的自發(fā)自組織形成的。這個(gè)系統(tǒng)獨(dú)特地結(jié)合了經(jīng)常相互矛盾的屬性集；它是高度剛性的，但可以在室溫下進(jìn)行完全的自修復(fù)。這種超分子玻璃是一種非常強(qiáng)的粘合劑，它在從可見光到中紅外的寬光譜范圍內(nèi)是透明的。在由天然氨基酸組成的簡單生物有機(jī)肽玻璃中觀察到了這一特殊特性，這提供了一種多功能材料，可用于科學(xué)和工程中的各種應(yīng)用。相關(guān)研究成果以“A self-healing multispectral transparent adhesivepeptideglass”為題在Nature上發(fā)表。

研究人員發(fā)現(xiàn)酪氨酸三肽（YYY）在水中的溶解度異常高，并通過水溶液的蒸發(fā)自發(fā)組裝成無定形剛性玻璃，盡管酪氨酸具有芳香性、溶解性差和結(jié)晶傾向高，盡管Y/YY/YYYY形成了具有定義結(jié)晶模式的晶體，YYY的非晶組裝體顯示出類似于硅酸鹽玻璃的玻璃狀外觀，并表現(xiàn)出兩個(gè)基本的玻璃特性。首先，它顯示出非晶態(tài)組織，其次，如差示掃描量熱法（DSC）熱譜圖測量所示，它在37°C下表現(xiàn)出與時(shí)間相關(guān)的玻璃化轉(zhuǎn)變，表明組裝的YYY在室溫下是固體玻璃相（圖1c），與用于制備玻璃的初始濃度無關(guān)。該肽與不同底物的相互作用顯示了另一種自修復(fù)機(jī)制。盡管YYY強(qiáng)烈粘附于親水性表面，但它被疏水性表面排斥，并且一旦脫水，就可以很容易地作為完整的固體分離（圖4c）。在疏水性底物施加的持續(xù)機(jī)械應(yīng)力下，肽玻璃表現(xiàn)出蠕變行為。通過由頂部疏水性基質(zhì)（如聚二甲基硅氧烷（PDMS））的外部負(fù)載激活的蠕變機(jī)制，肽玻璃可以自愈合金字塔壓痕，以獲得均勻平坦的表面，而沒有任何壓痕圖案的標(biāo)記。由于水在結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵作用，這種特殊的肽玻璃從基本肽科學(xué)的角度來看是迷人的。此外，其堅(jiān)固的機(jī)械性能和自修復(fù)能力對材料工程尤其有利。其廣泛的透明度以及折射率匹配對光學(xué)和電光制造的應(yīng)用非常有用。它可以用作多層光學(xué)的粘合劑、光學(xué)浸漬膠，也可以使用自下而上的方法輕松制造光學(xué)透鏡。所有這些特性都證明了YYY肽基玻璃非凡的多功能性。