科技日报记者 崔爽
记者获悉,同济大学材料科学与工程学院许维教授科研团队在分子碳材料研究领域取得新进展。该团队利用扫描隧道显微镜(STM)的原子级操纵能力,在固体表面成功合成了一系列全新分子碳结构。这一成果标志着我国在分子碳材料原子构筑与表面化学反应调控领域迈出关键一步,为未来碳基纳米器件、量子材料和能源催化等前沿应用开辟了新道路。
物质世界的基本构筑单元是原子和分子。过去几十年,科学家们借助扫描隧道显微镜,不仅能够“看见”单个原子,还能以极高精度操控其位置。然而,将这一“原子之笔”应用于相对复杂碳结构的精准构筑,是一项长期挑战。
此次,团队创新性地结合STM原子操纵技术与表面化学反应机理,实现在固体表面新型碳分子的精准构筑。“这就好比在一个平整的纳米舞台上,我们用STM的探针当作笔尖,逐步操纵单个的原子和分子,可控地断裂和生成化学键。”许维介绍道,“这种方法不仅能合成常规化学方法难以获得的碳结构,还能实时观测其生成过程。”
有业内专家表示,这项研究为碳材料研究打开新窗口,有望引领材料创新潮流。