納米級化學反應實現人工控制

材料牛注：一項最新的研究發現，通過激光加熱納米器件周圍的水，產生局部的冷熱區，可以控制納米結構上特定區域的化學反應，這有利于今后大規模生產高效太陽能電池板及新型醫療傳感器。

該研究成果能應用于可再生能源和醫療領域，并且有利于實現新型納米級器件的大規模生產。

期刊Nature?Communications?本周刊登了該項研究，文章題為“Spatial?control?of?chemical?processes?on?nanostructures?through?nano-localized?water?heating”。在文中來自格拉斯哥、俄亥俄州及馬薩諸塞州三地的高校研究人員們探討了他們是如何率先實現人工控制自制納米結構特定區域內的化學反應。

研究表明金屬納米結構在脈沖激光輻照下會發熱。該團隊利用這一特性，采用脈沖激光聚焦加熱周圍的水，產生局部的熱區和冷區。水的溫度能間接影響化學反應，同時也就影響了納米結構上分子的選擇性定位。該團隊已經運用這一策略成功提高了納米傳感器檢測蛋白質的能力。無論是納米尺度還是宏觀尺度，這種新型空間選擇性方法均能高效且高通量地控制化學反應。

來自格拉斯哥大學化學學院的Malcolm?Kadodwala博士是該研究團隊的帶頭人。

Malcolm?Kadodwala博士說：“現在世界各地都能制造納米尺度的器件。然而，實現對納米結構特定區域上化學反應的控制，目前仍是一個昂貴且艱難的過程，并直接導致大規模生產難以進行。”

“我們找到了一種全新的方法來控制納米尺度上的化學反應，即用激光加熱納米結構周圍極少量的水來實現對化學反應的控制。相比于傳統的方法，使用該方法來控制化學反應，有助于我們開發更廉價且簡易的新型器件。”

“在這項研究的基礎上，我們希望建成流水作業線，批量生產在廠商指定區域內具有分子材料的納米器件。此外，這項研究也有利于今后開發更高效的太陽能電池板、新型醫療傳感器等。”

本文參考鏈接：Breakthrough?Offers?Cheaper?Solar?Power?and?Medical?Devices

本文有編輯部封蕾提供素材，盧天驕編譯。