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新方法让纳米材料组装合成“指哪长哪”

作者: 张晔 周伟  2018年04月17日   来源:科技日报    

  中化新网讯 可以按照自己的意愿,在纳米结构上的指定位置进行其他金属元素的再生长和功能化,还能根据需要分成多个步骤进行纳米合成……记者16日从南京工业大学获悉,该校陈虹宇教授团队设计开发的纳米材料全新合成方法,为纳米科技领域提供了一种前所未有的合成能力,相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。

  据论文共同第一作者、南京工业大学在读研究生何博文介绍,这是一种基于两亲性嵌段聚合物的全新合成方法。他们首先合成一个金纳米棒——聚合物的核—壳结构。这种核—壳纳米颗粒经过纯化提取后,分散到水溶液中,通过加热来驱动聚合物层在金纳米棒表面的流动与转变,通过改变金纳米棒表面的配体种类及其浓度,促使聚合物产生收缩、脱落和缠绕等多种转变模式,选择性地暴露金纳米棒的活性位点,从而可以按照人为的意愿,在纳米结构上的指定位置进行选择性晶体生长以及纳米焊接,合成一系列复杂纳米结构。

  更重要的是,利用该方法可以精确设计并合成更为复杂的纳米结构,实现硫化银对金纳米棒的头尾焊接组装。该方法具有一定的普适性,可以应用于其他形貌的金纳米材料,如在金纳米双锥和纳米三角片等实现选择性收缩,并可在此基础上合成多种复杂纳米结构。

  该研究还揭示了聚合物多种转变模式的机理。与传统纳米材料合成技术相比,这种聚合物层的不同转变模式突破了纳米合成中的晶面控制,实现了非传统纳米合成设计。

  该研究成果将来可应用于军事、医学、信息、制造业、先进材料等众多领域,也可以为组装纳米机器人提供技术基础。

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