科學家成功將納米線彎曲成二維和三維結構（圖）

2009-10-26 21:33

據國外媒體報導，美國科學家目前已經研究出了如何在不改變原材料固有性質的情況下，將"扭結"引入直線型納米材料，從而將納米線轉變成曲折的二維和三維結構，這一突破將使納米材料的結構複雜程度提上了一個新的水平。

據報導，由哈佛大學的田博志(Bozhi Tian)和查爾斯·利伯(Charles M. Lieber)領導的研究小組在《自然-納米技術》雜誌中披露了這一進展。作者在文中稱，這項技術可應用在很多領域，其中就包括用來檢測生物細胞和組織內的電流，特別是在軍事和航天領域，該技術可以製造出超乎想像的"生物武器"和航天器材。

哈佛大學文理學院的化學教授利伯說："我們對於這項給納米技術帶來無限前景的研究感到很興奮。我們研究的這種多維納米結構，將能使納米電子和納米光子集成電路中的有源器件集成在一起，同時也會為研究開發細胞內植入的生物感測器帶來一種新的途徑。而且我們相信後者的研究將會很大程度地改變我們對生物和藥物進行電子記錄的方法。"

據悉，利伯和田的研究方法涉及三角"立體中心"的控制引入，科研人員要將120度角的"扭結"引入到納米線中。這將給一維的納米結構添加"扭結"，使其具有更複雜的結構。

研究人員之所以能夠引入立體中心是因為納米線具有自我組織生長的特性。他們通過將關鍵的氣態反應物從反應融合過程中移除，而使一維的納米結構停止生長15秒，在引入了"扭結"之後又替換了原有的反應物使其在此生長。這一方法可以使得到彎曲納米線的產量達到40%，經過純化之後還可以獲得更高的產量。

哈佛大學的田博志說："我們可以通過這種方法將硅，鍺和鎘的硫化物的二維納米線結構物聚合在一起，這也說明瞭我們這種方法的普適性。"

科學家數年來一直努力想要在合成多維納米線結構時控制其合成的產物及合成物的結構，而該項研究則是最新的一次進展。儘管在該領域有了些許的突破，但是想要完全控制納米線結構的自我組織生長過程還是很難的。

據悉，包括哈佛大學化學與化學生物學院的謝平(Ping Xie)，托馬斯·肯怕，以及該校納米研究中心的大衛·貝爾(David C. Bell)等專家學者參與了這項研究。他們的工作經費由美國國立衛生院，麥克奈特基金會，MTRE公司和美國國家科學基金會資助。