新產(chǎn)業(yè)
美國賓夕法尼亞大學和英國謝菲爾德大學的研究人員合作開發(fā)出一種新技術，通過模擬細胞自我組裝機制，可使一種樹狀分子自我組裝成含25萬個原子的晶格單元。這些晶格單元就像微型積木一樣，由它構建的納米晶體結構比普通的液晶晶格結構更大也更為復雜，可用于制造各種分子電子學和光學材料。這一研究成果已發(fā)表在最新出版的《科學》雜志上。
研究人員介紹說，他們在實驗中使用了一種被稱為樹枝石（ d endrons）的有機分子，這種有機分子的形狀接近于圓錐體，也被稱為樹狀合成子。12個樹狀合成子可以“組合”成一個含有8500個原子的球狀體，這些球狀體有規(guī)則地排列起來，形成一個晶格單元，而晶體材料就是由無數(shù)個形狀相同的晶格單元重復組合而成的。
通常，光子晶體材料中晶格單元的大小要求在光波的波長范圍之內(nèi)，大約幾百到幾千納米。此次研究人員使用新技術組合成的晶格由30個球狀體組成，共包含約25萬個原子，其截面大小約20×10納米，比普通的晶格結構大得多也復雜得多，而且以前從未在有機分子中發(fā)現(xiàn)過。
研究小組負責人珀西克表示，這是目前能夠得到的最為復雜的可自我組合的超分子結構，也是光子晶體材料研制領域內(nèi)首次在原子級精確度上獲取的納米級結構。研究小組表示，他們還可為化學家們提供幫助，使其利用這種樹狀分子組合出更為復雜的晶格結構
研究人員介紹說，他們在實驗中使用了一種被稱為樹枝石（ d endrons）的有機分子，這種有機分子的形狀接近于圓錐體，也被稱為樹狀合成子。12個樹狀合成子可以“組合”成一個含有8500個原子的球狀體，這些球狀體有規(guī)則地排列起來，形成一個晶格單元，而晶體材料就是由無數(shù)個形狀相同的晶格單元重復組合而成的。
通常，光子晶體材料中晶格單元的大小要求在光波的波長范圍之內(nèi)，大約幾百到幾千納米。此次研究人員使用新技術組合成的晶格由30個球狀體組成，共包含約25萬個原子，其截面大小約20×10納米，比普通的晶格結構大得多也復雜得多，而且以前從未在有機分子中發(fā)現(xiàn)過。
研究小組負責人珀西克表示，這是目前能夠得到的最為復雜的可自我組合的超分子結構，也是光子晶體材料研制領域內(nèi)首次在原子級精確度上獲取的納米級結構。研究小組表示，他們還可為化學家們提供幫助，使其利用這種樹狀分子組合出更為復雜的晶格結構
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