分格大农场,集装流水线,高精线路板……鳞次栉比的阵列似乎成为了人类社会先进技术的代表性符号。
而现今人们对于整齐秩序的追求不仅仅停留在宏观尺度上,在原子尺度上随心所欲地实现可控有序自组装是人类的一个梦想。
但是如何才能实现阵列化的纳米材料单元的合成,使之就像播种稻穗一般?
曾梦琪和曹慧惊喜地发现了在含有氧化铝纳米粒子的工业铜基底表面生长时,金属氧化物纳米粒子在液态金属表面的自组装现象。
液态铜的流动性使得带电氧化铝纳米粒子可以在液态铜中自由移动,粒子与粒子间的静电斥力促使它们能组装为有序的阵列结构,其尺寸可覆盖整个基底表面。
值得注意的是,将纳米粒子组装成有序的阵列结构能产生基元单体不具备的集群性能,在很多领域都有着巨大的应用潜景。
静电相互作用是一种远程力,在不同尺度上均发挥着关键作用,小至离子晶体的形成,大到大分子复杂的自组装。
纳米粒子间的静电相互作用不仅能促使组装为超结构,还能以吸引力和排斥力的形式来调控自组装。
这样的“播种”策略也有望被拓展至构筑其它的二维材料单晶阵列。
液态金属中金属氧化物纳米粒子阵列的自发构筑给自组装行为提供了一种新的研究视角,所获得的规整的阵列结构有望激发众多潜在的应用。
这一研究成果发表在Chem上。。。