新方法让纳米材料组装合成“指哪长哪”

2018-04-16 16:16:10 来源: 科技日报 作者: 张晔 周伟

中国科技网·科技日报南京4月16日电(记者张晔 通讯员周伟)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、南工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,选择性的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出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出多种复杂纳米结构。

该研究还揭示了聚合物多种转变模式的转变机理。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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责任编辑:滕继濮
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