由ARC激子科学卓越中心制作 墨尔本大学纳米科学实验室的显微镜
荣誉:墨尔本大学加文·米切尔&米歇尔·高夫 碳纳米管是科学最保守的秘密之一
这些微小的人造材料拥有非凡的性能——它们是人类能够创造的最黑暗的材料,它们吸收光线如此之好,以至于能够产生热能,并且它们能够模仿自然来帮助身体对抗细菌
澳大利亚和中国的研究人员发现了一种更便宜、更容易的方法来组织大群碳纳米管,这有可能为世界各地更多的科学家使用它们开辟许多新途径
碳纳米管通常使用化学方法在材料表面生长,包括碳源和纳米级金属催化剂,如铁、镍和钴
辉光放电等离子体用于垂直和独立生长纳米管,以形成纳米级森林
预定的纳米管图案需要催化剂模板
通常,这种模板的创建涉及一个昂贵而复杂的过程,称为光刻
在微电子等高度复杂的行业中,光刻技术是合理的,但对于大规模、低技术的应用,需要更实惠的替代品
现在,科学家已经展示了一种无需光刻就能组装和排列强大的碳纳米管集合的替代方法
该团队遍布华南师范大学、ARC激子科学卓越中心和墨尔本大学多尔蒂研究所
他们的研究已经发表在《纳米技术》杂志上
博士;医生
Eser Akinoglu说:“我们希望利用碳纳米管来包覆医用植入物,并模仿昆虫翅膀的抗菌特性,使其具有能够杀死细菌的机械结构,并有望同时促进骨细胞(成骨细胞)的生长。”
“主要想法是模仿昆虫翅膀上的结构,通过机械作用杀死细菌,不涉及抗生素化学物质
" 研究人员依靠“去湿”过程,以一种特殊的方式组织镍催化剂颗粒
去湿是指流体,在这种情况下是熔融金属,从表面缩回
当热量被施加到二氧化硅纳米球层上的薄金属膜上时,金属岛就形成了,二氧化硅纳米球层作为模板来创建纳米级镍岛的精确排列
二氧化硅颗粒的直径决定了六边形纳米管排列的“间距”,而金属膜的厚度影响镍岛的宽度,这又决定了最终的碳纳米管有多宽
最后,纳米管的长度仅仅取决于它们被允许生长多长时间
通过采用这种方法,可以选择纳米管的所有几何参数,而不需要昂贵的光刻技术
“通常情况下,你需要使用光刻技术来制作模板,”Eser说
“这可以用光、x光或电子束来实现
我们在这里所做的消除了所有这些需求
以周期性的、预先定义的模式生长这些碳纳米管要容易得多
这是第一次不用光刻步骤就能生长出周期性的碳纳米管阵列
" 由此产生的碳纳米管排斥水,类似于自然界中发现的类似结构,这意味着它们可以帮助创造仿生设备——通过模仿自然界中发现的东西来解决复杂问题的工具
“莲花效应”就是一个例子,在这种效应中,植物的自我清洁能力是由其叶片内的纳米结构决定的
研究人员现在将试图发现碳纳米管阵列是否真的能杀死威胁医疗植入物的细菌
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