奥斯汀德克萨斯大学
该图显示了凝胶状态(左)和非凝胶状态(右)的材料
当材料被加热时(右图)，纳米晶体之间的化学键断裂，凝胶分解
当材料冷却时(左图)，纳米晶体之间形成化学键，它们将自己组织成网络(凝胶)
使用超级计算机模拟(下图)来理解作为温度函数控制凝胶化的分子键(上图)
鸣谢:康、瓦伦苏拉等
/UT奥斯汀 德克萨斯大学奥斯汀分校的一个团队创造了一种新型的“纳米晶体凝胶”，这种凝胶由微小的纳米晶体组成，每个纳米晶体比人类头发的宽度小1万倍，并连接成一个有组织的网络，这可能会推动能源、国防和电信领域的新应用
该团队发现的关键是这种新材料很容易调谐
也就是说，它可以通过改变温度在两种不同的状态之间切换
这意味着这种材料可以作为滤光器，根据它是否处于凝胶状态来吸收不同频率的光
因此，它可以被用于，例如，建筑物的外部来动态地控制加热或冷却
这种类型的滤光器也可用于防御，特别是用于热伪装
这种凝胶可以针对这些广泛的应用进行定制，因为纳米晶体和将它们连接成网络的分子接头都是设计者的组成部分
纳米晶体可以进行化学调整，用于通过光纤网络进行通信路由，或者在遥远的行星上保持航天器的温度稳定
接头可以被设计成使凝胶根据环境温度或环境毒素的检测而转换
“你可以通过改变一个物体皮肤的红外特性来改变它的表观热特征，”迪莉娅·米丽龙教授说，她是科克雷尔工程学院麦克塔化学工程系主任
“它也可以用于所有使用红外波长的电信
" 该视频展示了材料随温度变化的可调性
样品开始时处于非凝胶状态(标为“分散体”)
随着材料冷却，材料开始转变成纳米晶体凝胶(标记为“溶胶-凝胶转变”)，直到整个样品处于凝胶形式
接下来，加热，纳米晶体凝胶再次分解
鸣谢:德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院 这项新研究发表在最近一期的《科学进展》杂志上
由研究生Jiho Kang和Stephanie Valenzuela领导的团队通过该大学的材料动力学和控制中心完成了这项工作，该中心是国家科学基金会材料研究科学和工程中心，汇集了整个校园的工程师和科学家，在材料科学研究方面进行合作
实验室实验使研究小组能够看到这种材料在凝胶和非凝胶(即悬浮在液体中的自由漂浮的纳米晶体)两种状态之间来回变化，这两种状态是由特定的温度变化触发的
在德州大学的德州高级计算中心进行的超级计算机模拟帮助他们了解当加热时，凝胶在微观水平上发生了什么
基于化学和物理理论，模拟揭示了将纳米晶体结合在一起的化学键类型，以及这些化学键在受热时如何断裂，从而导致凝胶分解
这个模拟显示了100个纳米晶体在高于凝胶阈值的温度下
在这里，大多数纳米晶体保持自由流动的状态，不会互相粘附，这叫做分散
鸣谢:康、瓦伦苏拉等
/UT奥斯汀 这是这个团队创造的第二个独特的纳米晶体凝胶，他们继续在这个领域追求进步
康目前正致力于创造一种可以在四种状态之间变化的纳米晶体凝胶，使其更加通用和有用
这种凝胶是两种不同类型的纳米晶体的混合物，每一种都能够响应化学信号或温度变化而在不同状态之间转换
这种可调纳米晶体凝胶被称为“可编程”材料
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