波兰科学院核物理研究所 使用固体溶剂合成新材料
覆盖有均匀分布的锚系统的基底浸入含有所需原子或分子的溶液中，然后由锚从溶液中捕获
信用:IFJ潘 用现有方法不可能获得的材料可以用固体纳米结构二氧化硅溶剂生产
克拉科夫波兰科学院核物理研究所的科学家提出了一种生产具有独特物理和化学特性的炸药的创新方法
来自克拉科夫(波兰)的一组物理学家成功开发了一种灵活的方法，用于生产固体二维二氧化硅溶剂，以生产具有独特光学、磁性和结构特性的材料
术语“固体溶剂”在这里是指当浸入适当分子的溶液中时，以严格限定的比例和限定的方式将它们结合到其表面的物质
这一成就是由Dr
克拉科夫波兰科学院核物理研究所的卢卡斯·拉斯科斯基说
该团队多年工作的结果刚刚发表在《国际分子科学杂志》上
新材料通常是通过在合适的基底上沉积特定的原子或化学分子而产生的，例如二氧化硅或碳
然而，这里的问题是控制分子如何沉积
这个困难用一个简单的例子很容易理解
拿一个橡皮球，涂上胶水，扔进一些羽毛里
当你把球拿出来的时候，你会发现它表面的一些地方比其他地方有更多的羽毛
出现这种情况的原因是，无法控制单根羽毛如何粘在球上
“在分子工程中，情况甚至更复杂，”博士说
拉斯科斯基提出了这个问题:“假设经过多年的研究，你成功地找到了一种方法来控制粘在橡胶球上的羽毛之间的距离
如果我们突然需要粘的不是羽毛，而是玻璃珠，会发生什么？你可能要换胶水了
改变胶水和被粘元素意味着必须设计新的方法来控制被粘元素之间的距离
同样，这需要几年的研究，但不一定会成功
" 分子锚覆盖的各种形式的固体二氧化硅溶剂的显微图像
顶部:球形多孔二氧化硅颗粒(MCM-41)，底部:SBA-15介孔二氧化硅
假颜色
信用:IFJ潘 由波兰国家科学中心资助的克拉科夫物理学家决定用以下方式解决上述问题
他们没有努力寻找在载体上均匀沉积各种不同离子或粒子的新方法，而是开发了一种在二氧化硅基底上涂覆锚定单元的方法
这里，每个分子锚在一侧结合到基底上，而另一侧可以从环境中捕获特定类型的离子或分子
特别重要的是，这种方法可以保持对载体表面锚分布密度的统计控制
设计新材料的问题就这样被彻底简化了
目前，其最重要的一点是相对简单和快速的一端吸引当前所需的离子或分子的锚的开发
“在我们的方法中，固体溶剂的关键作用是由二氧化硅纳米结构发挥的
我们在这样的条件下生产它们，当它们形成时，它们立即被一个规则的锚定单元网格覆盖，该网格的密度严格适应我们当前的需求
玛格达莱娜·拉斯科夫斯卡(IFJ·潘)
统计控制锚之间距离的能力，存在于生产二氧化硅溶剂的阶段，允许科学家精确选择结合在二氧化硅颗粒表面的物质的量
同时，有可能保持对被锚捕获的分子的相互作用的控制，甚至对它们的取向的控制
“在生产新材料的传统工艺中，某些化合物的分子可以沉积在表面上，使其分子结构发生变化
分子通常会失去它们的属性，变得毫无用处
当分子使用决定其物理或化学性质的碎片与底物结合时，就会发生这种情况
然而，我们可以利用这些不规则的分子，在固体溶剂上压缩锚的数量，这样分子在结合后，仍然有活性区域，并保持其原始功能，”Ph解释说
D
学生奥列克桑德尔·帕斯图赫(IFJ·潘)
分子锚覆盖的各种形式的固体二氧化硅溶剂的显微图像
顶部:球形多孔二氧化硅颗粒(MCM-41)，底部:SBA-15介孔二氧化硅
假颜色
信用:(IFJ潘 当适当制备的二氧化硅溶剂浸入含有目标离子/颗粒的溶液中时，其表面上的锚定物捕获并结合它们，这自发地导致假定的分子结构形成
新形成的材料现在只需要过滤，用溶剂清洗以去除任何污垢，然后干燥
掌握了生产具有精确控制的锚定分布的固体溶剂的技术，使得IFJ聚丙烯腈研究人员能够逆转设计和合成材料的传统过程
克拉科夫的研究人员不是检查已经制造的材料来寻找它们的应用，而是首先了解当前的需求，例如光电子学或光子学，然后牢记这些，设计材料的特性，确定其分子结构，最后合成一种具有所需特性的物质
在合成过程中，固体溶剂通常起着关键的作用，利用固体溶剂可以非常精确地控制参与反应的分子之间的比例
“一旦这种材料生产出来，我们就对其进行测试，将它的实际物理和化学特性与所需的特性进行比较
如果有差异，我们用稍微改变的参数重复合成
如果没有帮助，我们在分子设计阶段进行调整
D
学生安德里·费德罗丘克(IFJ·潘)解释得更详细
使用纳米结构二氧化硅溶剂的方法特别有趣，因为有可能产生具有独特非线性光学特性的材料，例如，具有精确调谐的二次或三次谐波光成分(这意味着离开材料的光波相对于入射到材料上的波具有两倍或三倍的频率)
医学领域也出现了有趣的应用
当添加到牙齿填充物或涂料中时，有可能开发出新的材料来使分子保持其强大的生物杀灭性能
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