美國斯坦福大學(xué)和能源部SLAC國家加速器實(shí)驗室的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新方法,利用金剛烴制出直徑只有3個(gè)原子粗細的電線(xiàn)。這一技術(shù)在制備新型發(fā)電纖維、光電設備等方面具有廣泛用途。相關(guān)研究發(fā)表在26日的英國《自然?材料》雜志上。

    金剛烴是碳骨架構成類(lèi)似于金剛石晶格結構的籠狀碳氫化合物,在醫藥、化學(xué)、聚合物和納米技術(shù)等領(lǐng)域有很大應用價(jià)值。在此次研究中,研究人員以金剛烴為組裝工具,將金剛烴與一個(gè)硫原子和一個(gè)銅離子綁定后構成的硫族化物相連,形成制造納米電線(xiàn)的基本構件,隨后其放在配置好的溶液中。這些構件會(huì )在范德華引力的作用下相互吸引,像樂(lè )高積木一樣一點(diǎn)一點(diǎn)自組裝,“成長(cháng)”為硫族化物在中間、金剛烴包裹在外的線(xiàn)狀結構。該結構具有良好的導電性能,中間的硫族化物作為導電線(xiàn)芯,金剛烴則可充當絕緣層。

    研究人員表示,目前存在的自組裝技術(shù)不少,但能夠將固態(tài)晶核組裝成具有很好導電性的納米線(xiàn),他們的新方法還是第一個(gè)。金剛烴是一種很好的制備工具,該研究小組已經(jīng)用金剛烴制出了一維的鎘基、鋅基、鐵基和銀基納米線(xiàn),其中最長(cháng)的納米線(xiàn)不用顯微鏡就能看到。

    研究人員指出,一種材料若十分微小,只是一維或者二維結構,與大體積三維結構相比會(huì )具有非常不一樣的特性。他們開(kāi)發(fā)出的這一“樂(lè )高式”組裝方法,讓科學(xué)家能以原子精度組裝材料,創(chuàng )建出具有獨特電子特性和物理特性的新型材料,應用潛力巨大。