突破二维超分子的极限
2021-07-14 15:05:42
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导读 南佛罗里达大学的科学家们在二维超分子的发展方面达到了一个新的里程碑，这是使纳米技术和纳米材料进步成为可能的基石。自 2004 年发现石
南佛罗里达大学的科学家们在二维超分子的发展方面达到了一个新的里程碑，这是使纳米技术和纳米材料进步成为可能的基石。自 2004 年发现石墨烯这一世界上最薄(一个原子厚)和最强(比钢强 200 倍)的材料以来，研究人员一直致力于进一步开发用于工业、制药和其他商业用途的类似纳米材料。由于其导电性能和强度，石墨烯可用于微电子以强化机械材料，并且最近已实现纳米颗粒的精确 3-D 成像。
虽然开发能够进一步应用的新超分子的工作取得了一些成功，但这些分子结构要么很小——小于 10 纳米——要么任意组装，限制了它们的潜在用途。但现在，发表在《自然化学》上的新研究概述了超分子进展的深刻飞跃。
“我们的研究团队已经能够克服一个主要的超分子障碍，开发出一个明确的超分子结构，推动 20 纳米尺度，”南佛罗里达大学化学系副教授、该研究的首席研究员李晓鹏说。 . “这基本上是化学领域的世界纪录。”
Li 和他的 USF 研究团队与阿贡国家实验室和俄亥俄大学的 Saw Wai Hia 团队以及其他几个和国际研究机构合作进行了这项工作。
超分子是由单个分子组成的大分子结构。与关注原子之间共价键的传统化学不同，超分子化学研究分子本身之间的非共价相互作用。很多时候，这些相互作用导致分子自组装，自然形成能够执行各种功能的复杂结构。
在这项最新研究中，该团队能够通过结合分子内和分子间自组装过程构建一个 20 纳米宽的金属超分子六边形网格。Li 说，这项工作的成功将促进对控制这些分子形成的设计原则的进一步理解，并且有朝一日可能会导致开发具有尚未发现的功能和特性的新材料。
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