通过13C化学位移测量和二维旋转帧奥弗豪泽增强光谱（2D-ROESY）技术，研究了N,N′-双(二甲基烷基)-α,ω-烷基二铵二溴化物（m-s-m）这类二阳离子两亲分子的聚集形态下的构象和取向。13C化学位移变化（Δδ值）表明，当间隔基团较短时，其倾向于采用伸展的、“横向”构型。随着间隔基团长度的增加，13C化学位移数据表明间隔基团中的某些亚甲基会向胶束内部弯曲，并与胶束内的主碳链发生相互作用。在2D-ROESY光谱中，较长间隔基团的两亲分子的主烷基链与间隔基团质子之间存在交叉峰，而最短间隔基团的两亲分子则没有这种现象。这些结果表明，较长的间隔基团可以弯曲进入胶束内部，并与主表面活性剂链末端附近的碳原子上的质子发生相互作用；而在最短间隔基团的两亲分子中则不存在这种相互作用。这些发现表明，构成间隔基团的亚甲基的构象以及两亲分子头部附近的空间拥挤效应，导致了静电相互作用、疏水相互作用和疏水效应的显著变化。所有这些因素共同作用，形成了这些分子在水溶液中自组装和聚集形态的复杂机制。
