蔚山国家科学技术研究所 通过外输运沿单壁碳纳米管形成盐微/纳米晶
信用:UNIST 一种能够在日常生活中使用普通“盐”分析纳米材料的新技术已经开发出来
这使得各种分子能够放大——高达数百倍——它们响应光而产生的信号,从而使它们对纳米材料研究非常有用
由北京理工大学能源与化学工程学院的张永利教授领导的一个研究小组介绍了一种新技术,这种技术可以在室温下很容易地观察到碳纳米管
用盐晶体涂覆碳纳米管表面允许直接观察碳纳米管的形状和位置变化
他们的发现还揭示了碳纳米管上的盐晶体可以作为观察纳米材料的透镜
碳纳米管是由碳原子以六边形连接而成的管状材料,由于其独特的光学、机械和电学性质,近年来受到了广泛关注
然而,单个的碳纳米管很难用普通的光学显微镜观察到,因为它们的尺寸非常小
虽然可以通过使用电子束的电子显微镜或使用单个原子之间的力的原子力显微镜来检查这些非常精细的物体,但是这些方法难以使用并且限制了可观察的区域
他们的作品已经登上了2020年2月版《纳米快报》的封面
信用:UNIST 该团队通过使用环境中常见的盐克服了这些限制
当向一维排列的碳纳米管中加入盐水并施加电场时,盐离子沿着碳纳米管外表面移动形成盐晶体
这些盐晶体——“衣服”——允许只用实验室常用的光学显微镜观察分布在大面积上的碳纳米管
盐晶体在水中溶解良好,不会损坏碳纳米管,并且在被洗掉之前是稳定的,因此它们可以半永久地显现出来
研究小组还发现,碳纳米管上形成的盐晶体可以将纳米管的光信号放大数百倍
通常,当接收到光时,内部分子与光能相互作用,发出新的信号或光信号
放大和分析这种信号揭示了这种材料的特性,盐晶体充当了放大光信号的“透镜”
事实上,研究小组利用“盐透镜”很容易地发现了碳纳米管的电学性质和直径
“光信号放大的程度可以通过根据盐的类型和盐晶体的形状和大小改变折射率来控制,”该研究的第一作者、UNIST能源和化学工程学院的金云泰说
盐微/纳米透镜用于探测拉曼活性分子种类的用途
信用:UNIST 该团队更进一步,使用“盐透镜”将葡萄糖和尿素分子的痕迹穿过碳纳米管的外表面,并对其进行检测
形成在碳纳米管外表面的盐透镜放大光信号,找到一个含有一摩尔(M)一百个直径的分子
李教授说:“这项技术的关键是能够在常温常压下实时测量物理性质,而不会破坏纳米材料。”
“我们的发现可以更广泛地应用于纳米材料和纳米现象的研究
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