纳米管在不同温度下自动连接、拆卸
研究人员设计了两种纳米尺寸的积木，它们可以自动连接成立方体，并根据周围环境的温度重新排列成单独的组件。这一成就是朝着更真实地模拟生命的化学系统迈出的又一步。
想象一下把两种液体混合在一起，比如墨水和水。它们会自动进行简单的化学分散过程，直到完全混合为止。然而，没有自动分离水和墨水的化学过程——你需要把水烧开变成气体，把它从墨水中分离出来。
Hiroka的团队设计的新积木可以自动连接或打乱自己，因为它们形成的立方体具有不同的温度稳定性。这两种积木几乎是一样的，形状像雪花。研究人员在原理图中将它们涂成红色或蓝色。由红色方块组装而成的立方体稳定在130摄氏度(266华氏度)以下，而由蓝色方块组装而成的立方体稳定在65摄氏度(149华氏度)以下。
当分开放置时，建筑块连接成完全红色或完全蓝色的统一立方体。当这两种立方体在室温(25摄氏度，77华氏度)下混合在一起时，红色和蓝色的积木块会自动重新组合成最稳定的立方体，由三个红色和三个蓝色的积木块组成。这种红蓝立方体的混合物类似于墨水和水的混合物。
当研究人员想要打乱红蓝方块来改造完全红色和完全蓝色的方块时，他们做了一个简单的两步温度变化。这种能力代表了一种化学成就，不可能与油墨和水的混合物。首先，把混合物加热到沸腾(100摄氏度，212华氏度)。蓝色方块会变得不稳定，并以单个分子的形式漂浮，而红色方块则重新组合成完全的红色方块。然后，研究人员迅速冷却混合物(0摄氏度，32华氏度)，使红色方块保持在一起，而蓝色积木自动组装成完全蓝色的方块。
研究人员还可以通过在立方体中填充其他分子，例如碳氢化合物，来防止完全红色和完全蓝色的立方体混合在更稳定的红蓝色混合立方体中。来宾分子有效地将立方体从内部锁住，这样构建块就不能进入其他更稳定的立方体组合中。
未来计划开发一个更加复杂的基于分子立方体的化学系统，使用独特的自组装能力和多种能源，而不仅仅是热。
