Команда исследователей из Пекинского университета обнаружила, что крошечные стрелки из золота можно использовать для создания экзотических новых суперструктур. В своей статье, опубликованной на сайте Science Advances с открытым доступом, команда описывает, как образовались нано-стрелы и как их можно использовать для создания двухмерных и трехмерных суперкристаллов.
По мере продолжения поиска новых полезных материалов ученые рассматривают необычные конструкции как основу для создания других объектов. Одна конкретная область исследований включает поиск материалов, которые ведут себя определенным образом на наноуровне, особенно тех, которые реагируют на свет (нанофотоника). Это область, отмечает исследователи, которой не хватает в производстве нанокристаллов, которые являются регулируемыми и достаточно сложными для удовлетворения потребностей растущего рынка электроники. В этих новых усилиях группа разработала новый тип строительного блока для создания таких материалов, называемых нано-стрелками, которые могут быть использованы для создания уникальных кристаллических образований.
Нано-стрелы, объясняет команда, были сформированы из двух пирамид из золота, соединенных на обоих концах с четырехстворчатым валом, также выполненным из золота - команда называет их однородными золотыми нано-стрелами (GNAs). Они были изготовлены с использованием контролируемого процесса надроста золота. В результате получается очень маленькая стрелка с двумя точками с кончиками, указывающими в противоположных направлениях. Уникальная форма, отмечают исследователи, и тот факт, что они являются однородными, позволяет создавать уникальные сборки. При укладке на плоскости GNAs могут совмещаться друг с другом, позволяя создавать интересные и, возможно, полезные двухмерные сеточные суперкристаллы, некоторые из которых напоминают молнии и другие тканые материалы.
С другой стороны, используя двухмерные конструкции, команда также отмечает, что можно создавать плотно упакованные трехмерные суперкристаллы с различной степенью упаковки или структуры пор. Они также отмечают, что применение электромагнитной стимуляции к таким кристаллам приводит к росту экзотических кристаллических узоров - этот метод, по мнению команды, может открыть дверь к новым направлениям исследований, включающим самосборные наночастицы суперструктур. Кроме того, они добавляют, что конечные продукты могут включать новые плазмонные метаматериалы, пригодные для использования в нанофотонике или реконфигурируемые архитектурные материалы.
Источник: Science Advances.