通過用不同的元素替換奈米片一側的原子,該團隊已經獲得了一種奈米片,當從其基材上分離時,可以自發地捲成卷軸。
東京都立大學的研究人員通過他們開創性的將原子薄片卷成奈米卷軸的方法,為奈米技術開啟了新的大門。 這項創新技術涉及Janus奈米片的使用,在奈米渦旋的控制和精度方面取得了重大飛躍。 它將為催化和光伏裝置的進步開啟大門。
在奈米技術領域,在原子水平上操縱材料提供了無限的可能性,由宮田康光副教授領導的團隊一直在掀起波瀾。 他們的重點是過渡金屬硫族化合物 (**c),這是一類以其獨特特性而聞名的化合物,例如柔韌性、超導性和出色的光吸光度。
研究人員旨在探索製造奈米渦旋的新方法——將原子片滾動成緊密的渦旋狀結構——因為它們有可能創造出具有對齊層的多壁結構。 目前的方法面臨著破壞晶體結構或導致大直徑奈米渦旋的挑戰。
Janus單層過渡金屬硫族化合物的奈米卷軸。
在他們的突破中,該團隊轉向了Janus奈米片,該奈米片以古代神話中的雙面神命名。 通過等離子體處理,用硫取代硒化鉬奈米片單層一側的原子,他們在片中產生了不對稱性。 然後,由於固有的不平衡,溶劑的新增促使片材自發地捲成奈米卷軸。
這種方法的與眾不同之處不僅在於它的簡單性和有效性,還在於它對奈米結構的前所未有的控制。 由此產生的奈米渦旋,長度為幾微公尺,表現出乙個緊湊的線圈,中心直徑高達5奈米,正如理論上所預期的那樣。 這一成就超越了以前提供與偏振光強烈相互作用並表現出產氫特性的奈米渦旋的嘗試。
這一發現的意義超越了實驗室,為探索奈米渦旋在催化和光伏器件中的新應用奠定了基礎。 精確控制奈米結構的能力為先進材料和器件的設計開闢了途徑,推動我們進入乙個充滿技術可能性的新時代。
這項開創性研究的方法和結果在東京都立大學團隊發表在《ACS Nano》雜誌上的研究**中進行了詳細介紹,題為“Janus Monolayer Transition Metal Dichalcogenides的奈米卷軸”。 本文不僅介紹了一項革命性的技術,還強調了Janus奈米片在奈米技術領域的潛力。
當我們目睹奈米技術的這些進步時,很明顯,東京都立大學的研究人員不僅將奈米片捲成卷軸,而且還在迷人的奈米科學世界中開啟了新的篇章,使我們更接近材料工程中原子級精度成為現實的未來。
這一突破的重要性體現在它對各個行業的潛在影響上。 奈米渦旋的受控創造為設計具有定製特性的材料開闢了途徑,影響了催化和光伏器件領域。 這些奈米渦旋增強的製氫特性可以徹底改變清潔能源領域,提供可持續和高效的能源。
研究團隊在其出版物中概述的細緻方法為奈米技術的未來研究和應用提供了路線圖。 理論和實驗結果的結合展示了一種協同作用,展示了跨學科合作在科學研究中的力量。 發布一系列龍卡,分享數百萬現金