奈米粒子膜可以捲起來
- 發佈時間：2015-08-04 01:30:30 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京8月3日電 （記者常麗君）20多年前，科學家就用奈米粒子造出了2D薄膜、3D晶體等各種隨機聚集結構，但一直還不能把一張薄膜捲起來，或折成複雜的三維結構。最近，美國芝加哥大學、密蘇裏大學和美國能源部阿爾貢國家實驗室的研究人員發現，用一種簡單的方法就能做到這一點。這讓科學家有望設計出電、磁、機械屬性可調節的新型薄膜，而這些新型薄膜在各種電子設備中有著廣泛用途。同時，這項研究對理解生物系統也有重要意義。
據物理學家組織網8月3日（北京時間）報道，給一些金奈米粒子（只有幾千個金原子）涂上一層類似油的有機分子後，會讓金粒子聚在一起。當它們漂浮在水上時，會形成一張膜，水蒸發後，就留下一小片薄膜。該項目負責人、美國能源部奈米材料中心科學家林小民（音譯）説：“就像個鼓面。但它非常薄，由單層奈米粒子構成。”
把薄膜放在掃描電子顯微鏡的電子束下面時，它每次都以相同方向彎折，甚至卷成管狀。林小民説：“這讓我們很好奇，為何它會向一個方向彎折。”
他們分析了這種現象的原因，答案與薄膜表面的有機分子有關。這些有機分子是憎水的，漂在水面時會儘量避免與水接觸，最終會在奈米粒子膜上下形成非均勻分佈。當電子束照射這些有機分子時，會讓它們和鄰居分子間形成額外的鍵，産生不對稱壓力而讓薄膜彎折。
倫敦帝國學院化學物理學教授費爾南多·布萊斯密説：“這些結果非常吸引人，將大大提高我們造出形狀可控的奈米結構的能力。”
理論上，用這種方法能使任何奈米粒子薄膜發生折疊，只要膜的表面分子是非對稱分佈的。林小民説：“你可以用一種憎水分子，通過水面排斥使有機分子形成非均勻分佈，也可以用兩種不同的分子，關鍵是分子必須是非均勻分佈。”
總編輯圈點
一部大牌手機的側面曲屏讓眾多智慧機愛好者趨之若鶩，為了這0.1英寸的彎曲，研發者可謂嘔心瀝血。他們讓全世界看到，能彎的不只是蒂姆·庫克，還有你從來沒想過的手機螢幕。這一次，科學家又有了新發現，一直以來無法彎折的奈米粒子膜竟然有著讓人想不到的曲卷現象。如果説生活總有著出乎意料的結局，科學卻從沒讓我們失望，她就像皮格馬利翁雕刻出的美少女，總是能在研究者的期望中帶給我們最大的驚喜。
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