通过模仿蛋白质形成制成的纳米片

2017-04-02 19:12:15

作者:库尔特克莱纳(图片来源:科学)揭示纳米粒子自组装成微观晶片的复杂过程可能会带来构建纳米级器件的新技术纳米技术研究人员面临的最重要挑战之一是控制纳米级粒子组装成有用结构的方式研究人员已经发现,在适当的条件下,一些粒子将组装成电线或简单的三维结构然而,到目前为止,用纳米粒子制作简单的片材已经证明是特别棘手的它通常涉及迫使颗粒在液体顶部或在两种不同混合物之间的界面处组装美国密歇根大学的Nicholas Kotov注意到,如果淹没在水中,碲化镉纳米晶体会自发形成2微米厚的薄片他和同事莎伦·格罗泽(Sharon Glotzer)进行了实验和计算机模拟,以确切了解发生了什么事实证明,一组复杂的相互作用会导致纸张形成模拟显示,这非常接近地模仿一些蛋白质形成微小片材的方式首先,每个纳米晶体部分涂覆有表面活性剂,该表面活性剂从用于生长晶体的过程中遗留下来涂有表面活性剂的那些晶体部分是疏水的,并且倾向于彼此粘附但是未涂层的部件是亲水的,并且更喜欢被水包围每个纳米晶体也是偶极子,如条形磁铁,并且具有正电荷 “这是这些力量的复杂组合,”格罗泽说 “如果你只有疏水和亲水的相互作用,那么晶体仍会聚集成某种东西但它不一定是片状物“这个过程类似于在细菌中发现的蛋白质所形成的过程,形成称为S-层的片材,形成细胞的最外层这项工作可能对试图建立纳米级设备的科学家有用 Glotzer说,确切了解碲化镉如何形成这些薄片可以使他们操纵其他纳米颗粒,从而使它们做同样的事情 “一旦我们知道如何操纵纳米粒子之间的力量以及它们自组织的能力,它将有助于我们在各种实际应用中,”Kotov说,“从光捕获纳米粒子装置到可以像蛋白质一样起作用的新药物,但实际上是纳米粒子“期刊参考:科学(第314卷,