林克平大学 金属纳米粒子修饰的纳米纤维素
信用:马格努斯约翰逊 当纳米纤维素与各种类型的金属纳米粒子结合时，形成的材料具有许多令人兴奋的新特性
它们可以抗菌，在压力下变色，或者将光转化为热
“简单地说，我们用纳米纤维素制造黄金，”林克平大学物理、化学和生物系生物物理和生物工程系副教授丹尼尔·艾利说
由丹尼尔·艾利领导的研究小组使用了一种由细菌产生的生物合成纳米纤维素，最初是为伤口护理而开发的
科学家随后用金属纳米粒子装饰了纤维素，主要是银和金
这些不大于几十亿分之一米的粒子首先被定制以赋予它们所需的特性，然后与纳米纤维素结合
“纳米纤维素由纤维素细线组成，直径约为人类头发直径的千分之一
线充当金属颗粒的三维支架
当颗粒附着在纤维素上时，纤维素是一种由颗粒和纤维素形成的网络材料，”丹尼尔·艾利解释说
研究人员可以高精度地确定将附着多少粒子，以及它们的身份
他们也可以混合不同金属和不同形状的粒子——球形、椭圆形和三角形
随着压力的增加，这种材料最终看起来是金的
信用:马格努斯约翰逊 在《高级功能材料》上发表的一篇科学文章的第一部分中，该小组描述了这一过程，并解释了为什么它会这样工作
第二部分侧重于几个应用领域
一个令人兴奋的现象是，当施加压力时，材料的性质会发生变化
当粒子相互靠近并相互作用时，就会出现光学现象，材料会变色
随着压力的增加，这种材料最终看起来是金的
丹尼尔·艾利说:“当我们用镊子把它夹起来的时候，我们发现材料变了颜色，起初我们不明白为什么。”
科学家将这种现象命名为“机械等离子体效应”，结果证明非常有用
一个密切相关的应用是传感器，因为可以用肉眼读取传感器
举个例子:如果一种蛋白质粘在材料上，当它被置于压力下时，它不再改变颜色
如果这种蛋白质是一种特定疾病的标志，不变色可以用于诊断
如果材料变色，则标记蛋白不存在
另一个有趣的现象是这种材料的一种变体，它吸收更宽光谱的可见光并产生热量
这一特性可用于基于能量的应用和医学
“我们的方法使得制造纳米纤维素和金属纳米粒子的复合材料成为可能，这些复合材料是用于光学、催化、电学和生物医学应用的柔软且生物相容的材料
由于这种材料是自组装的，我们可以生产出具有全新明确特性的复杂材料，”丹尼尔·艾利总结道
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