作者肯·金格里，杜克大学 研究人员创造了一种新的“油和醋”的方法来形成纳米粒子结构
在这个概念模型中，绿色和蓝色元素相互排斥
这不仅创造了粒子易于聚集的边界层，研究人员还可以将分子附着在单个纳米粒子上，使它们或多或少地被单个层排斥
这种方法是在图像的中心描绘的，而产生的结构可以从上下不同的角度看到
学分:杜克大学高拉夫·艾莉亚 杜克大学的材料科学家提出了一种新的“油和醋”的方法来设计由球形纳米粒子组成的特殊结构的自组装材料
所得的结构可证明在光学、等离子体、电子学和多级化学催化中的应用是有用的
这种新方法于3月25日出现在网络杂志《美国化学学会纳米》上
由它们自己的倾向决定，一个悬浮的球形纳米粒子系统被设计成聚集在一起，通过尽可能紧密地包装它们来最大化它们的接触点
这导致随机簇或三维晶体结构的形成
但是材料科学家通常希望构建更开放的低维结构，例如线或片，以利用不同类型粒子之间空间中可能出现的某些现象
他们总是在寻找巧妙的方法来精确控制这些空间和粒子的大小和位置
在新的研究中，杜克大学机械工程和材料科学副教授高拉夫·艾莉亚提出了一种利用液体形成的分层的方法，这种分层就像一瓶放在架子上太久的调味汁，拒绝混合在一起
当球形纳米粒子被放置到这样的系统中时，它们倾向于在相对液体的界面处形成单层
但他们不必呆在那里
通过将“油”或“醋”分子附着在颗粒表面，研究人员可以使它们在分界线的一侧比另一侧漂浮得更多
艾莉亚说:“这些粒子希望最大化它们的接触次数，并形成块状结构，但同时，不同液体的界面试图迫使它们分成两层。”
“所以你有一个力量的竞争，你可以用它来形成不同种类的独特而有趣的结构
" 艾莉亚的想法是精确控制每种球形纳米粒子被某种液体排斥的量
根据他的计算，通过改变这一特性以及其他特性，如纳米粒子的组成和大小，材料科学家可以做出各种有趣的形状，从细长的分子状结构到一次只有两个纳米粒子接触的之字形结构
人们甚至可以想象几个不同的层一起工作来排列纳米粒子系统
在概念证明文件中，纳米粒子可以由任何东西制成
金或半导体可用于等离子体和电子器件，而其他金属元素可催化各种化学反应
与此同时，形成界面的相对基底是以也可用于这种应用的各种类型的聚合物为模型的
艾莉亚说:“到目前为止，在这篇论文中，我们只介绍了组装方法，并展示了它创造这些你通常不会得到的奇特布置的潜力。”
“接下来还有很多事情要做
首先，我们想探索研究人员利用这一概念可以做出的所有可能的结构和阶段
我们还与实验学家密切合作，测试这种方法的全部能力
"
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