加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

首页 > 每日科学

纳米粒子膜可以卷起来

2015-08-04 科技日报 常丽君
【字体:

语音播报

  
  由于金纳米粒子膜两面的有机分子是非对称分布,研究人员能用电子束以特定方向折叠这种膜。

  20多年前,科学家就用纳米粒子造出了2D薄膜、3D晶体等各种随机聚集结构,但一直还不能把一张薄膜卷起来,或折成复杂的三维结构。最近,美国芝加哥大学、密苏里大学和美国能源部阿尔贡国家实验室的研究人员发现,用一种简单的方法就能做到这一点。这让科学家有望设计出电、磁、机械属性可调节的新型薄膜,而这些新型薄膜在各种电子设备中有着广泛用途。同时,这项研究对理解生物系统也有重要意义。

  据物理学家组织网8月3日(北京时间)报道,给一些金纳米粒子(只有几千个金原子)涂上一层类似油的有机分子后,会让金粒子聚在一起。当它们漂浮在水上时,会形成一张膜,水蒸发后,就留下一小片薄膜。该项目负责人、美国能源部纳米材料中心科学家林小民(音译)说:“就像个鼓面。但它非常薄,由单层纳米粒子构成。”

  把薄膜放在扫描电子显微镜的电子束下面时,它每次都以相同方向弯折,甚至卷成管状。林小民说:“这让我们很好奇,为何它会向一个方向弯折。”

  他们分析了这种现象的原因,答案与薄膜表面的有机分子有关。这些有机分子是憎水的,漂在水面时会尽量避免与水接触,最终会在纳米粒子膜上下形成非均匀分布。当电子束照射这些有机分子时,会让它们和邻居分子间形成额外的键,产生不对称压力而让薄膜弯折。

  伦敦帝国学院化学物理学教授费尔南多·布莱斯密说:“这些结果非常吸引人,将大大提高我们造出形状可控的纳米结构的能力。”

  理论上,用这种方法能使任何纳米粒子薄膜发生折叠,只要膜的表面分子是非对称分布的。林小民说:“你可以用一种憎水分子,通过水面排斥使有机分子形成非均匀分布,也可以用两种不同的分子,关键是分子必须是非均匀分布。”

打印 责任编辑:麻晓东

扫一扫在手机打开当前页

© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

    电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有
    京ICP备05002857号-1
    京公网安备110402500047号
    网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
    电话:86 10 68597114(总机)
       86 10 68597289(总值班室)
    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn