由国家自然科学研究所 由扭曲的纳米石墨烯分子构成的碳纳米纤维束的分级结构示意图
信用:NINS/国际监测系统 纳米石墨很柔韧，但比钢更坚固
这种材料具有独特的物理和电子性质，由只有一个原子厚的碳分子排列成蜂窝状
在技术发展的早期，目前的制造方法需要添加取代基来获得均匀的材料
直到现在，不含添加剂的方法会产生脆弱易断的纤维
一个国际研究小组已经开发出了自组装、稳定且坚固的纳米石墨线
该结果发表在3月24日的《美国化学学会杂志》上
该团队由日本国立自然科学研究院分子科学研究所的副教授Yasutomo Segawa领导，着手合成弯曲的、无限堆叠的纳米缝——就像纸板罐中的薯片——可以组装成纳米线
“有效堆叠的碳氢化合物导线有潜力被用作各种纳米半导体材料，”世嘉说
以前，为了控制导线的组装，有必要引入与所需电子功能无关或抑制所需电子功能的取代基
" 塞加瓦说，通过从制造过程中去除取代基或添加剂，研究人员可以开发出具有特定、所需电子功能的分子材料
考虑到这个目标，研究小组开发了一种叫做“被咬”的扭曲纳米石墨烯(bWNG)的分子，它由68个碳原子和28个氢原子组成一个“被咬的苹果”形状
作为一种溶液产生，当在己烷(汽油中含有六个碳原子的成分)存在下蒸发超过24小时后，沸水会变成凝胶
“咬”翘纳米纤维组装的双螺旋超分子纳米纤维的结构
(左上)两个桶的集合
(左下角)纳米纤维的俯视图
直径为2的双螺旋
每个分子移动45度形成8纳米
纳米纤维的侧视图(中间)
(右)纳米纤维束
信用:NINS/国际监测系统 研究人员试图通过x光结晶学对原始溶液中的分子进行重结晶，以检查沸水凝胶的具体结构
这项技术可以通过用x光照射晶体结构并观察它们如何衍射来揭示晶体的原子和分子结构
“我们尝试了多次重结晶来确定结构，但它只生长到几百纳米，”泽加瓦说，并指出这个尺寸对于x光结晶学来说太小了
“只有通过电子衍射，一种确定有机材料结构的新方法，我们才能分析结构
" 电子衍射类似于x光结晶学，但它使用电子而不是x光，导致样品材料的干涉图案，这表明了内部结构
上图显示了“咬”翘的纳米石墨烯的分子结构
左下角显示的是bWNG有机凝胶的照片，右下角显示的是由bWNG制成的纳米纤维的显微图像
信用:NINS/国际监测系统 他们发现bWNG凝胶由双链双螺旋纳米纤维组成，这些纳米纤维由弯曲的、可堆叠的纳米纤维组装而成
“纳米纤维的结构是一个双链双螺旋，非常稳定，因此很强，”世嘉说
“接下来，我们希望实现一种完全由碳原子制成的半导体导线
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
