莱斯大学的迈克·威廉姆斯 左边的透射电子显微镜图像和右边的彩色地图版本突出了覆盖在氧化铁纳米球上的银纳米片的变形
莱斯大学的科学家确定球体和薄片之间的范德瓦尔斯力足以扭曲银，打开它们晶格中的缺陷，这些缺陷可以用于光学或催化
学分:琼斯实验室/莱斯大学 你必须仔细观察，但是这些山充满了范德瓦尔斯的力量
莱斯大学的科学家发现，自然界无处不在的“弱”力足以使刚性纳米片缩进去，从而扩展了它们在纳米光学或催化系统中的应用潜力
诺曼和吉恩·哈克曼化学助理教授、材料科学和纳米工程助理教授马特·琼斯说，改变纳米粒子的形状会改变它们的电磁特性
这使得这一现象值得进一步研究
“人们关心粒子的形状，因为形状改变了它的光学特性，”琼斯说
“这是一种全新的改变粒子形状的方法
" 琼斯和研究生莎拉·雷恩在美国化学学会的《纳米快报》上领导了这项研究
范德华力是一种弱力，它允许中性分子通过随机波动的偶极相互吸引，这取决于距离
虽然很小，但它的影响可以在宏观世界中看到，就像壁虎爬墙一样
“范德华力无处不在，本质上，在纳米尺度上，一切都是粘性的，”琼斯说
“当你把一个大而平的粒子放在一个大而平的表面上时，会有很多接触，这足以使一个非常薄而柔韧的粒子永久变形
" 莱斯大学科学家的透射电子显微镜图像显示，一个银纳米板被一个粒子变形，在材料中形成花状应力轮廓，表明有一个肿块
改变材料的形状会改变其电磁特性，使其适用于催化或光学应用
学分:琼斯实验室/莱斯大学 在新的研究中，莱斯团队决定看看这种力是否能用来操纵8纳米厚的韧性银片
在一个数学模型显示这是可能的之后，他们将15纳米宽的氧化铁纳米球放在一个表面上，并在上面撒上棱柱形的纳米片
在没有施加任何其他力的情况下，他们通过透射电子显微镜看到纳米片获得了以前没有的永久凸起，就在球体的顶部
根据测量，变形比球体的宽度大10倍
山丘不是很高，但是模拟证实了球体周围的薄片和基底之间的范德瓦尔斯引力足以影响银晶体原子晶格的塑性
他们还表明，同样的效果会出现在二氧化硅和硒化镉纳米片，也许还有其他化合物
“我们试图制作非常薄的大银纳米板，当我们开始拍摄图像时，我们看到了这些奇怪的六倍应变模式，就像花一样，”琼斯说，他在2018年获得了多年的帕卡德奖学金，以开发先进的显微镜技术
“这没有任何意义，但我们最终发现，这是一个粘糊糊的小球，盘子盖在上面，造成了压力，”他说
“我们认为没有人对此进行调查，所以我们决定去看看
琼斯说:“归根结底，当你把一个粒子做得非常薄时，它就会变得非常柔韧，即使它是一种坚硬的金属。”
莱斯大学的科学家发现，无处不在的“弱”范德华力足以缩进一个坚硬的银纳米片
这一现象表明了纳米光学或催化系统的可能应用
学分:琼斯实验室/莱斯大学 在进一步的实验中，研究人员发现纳米球可以用来控制变形的形状，从两个球靠近时的单个脊，到球离得更远时的鞍形或孤立的凸起
他们确定厚度小于约10纳米且纵横比约为100的片材最容易变形
研究人员指出，他们的技术创造了“一种新的基于基底地形的曲线结构”，这种结构“很难通过平版印刷来生成”
“这为与纳米光子研究特别相关的电磁设备开辟了新的可能性
银晶格的变形也会使惰性金属变成可能的催化剂，在化学反应发生的地方产生缺陷
“这变得令人兴奋，因为现在，大多数人通过平版印刷术制造这种超材料，”琼斯说
“这是一个非常强大的工具，但一旦你用它来制作金属图案，你就永远无法改变它
“现在我们可以选择，也许有一天，制造一种具有一系列特性的材料，然后通过变形来改变它，”他说
“因为这样做所需的力量是如此之小，我们希望找到一种方法在两者之间切换
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