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美國製造出自然界沒有的全新晶體

2011-10-17

美國製造出自然界沒有的全新晶體

      美國西北大學開發出一種新方法,將納米粒子作為“原子”,DNA作為“化學鍵”,按照某些自然界晶體中的原子晶格方式來製造晶體,能制出甚至原先在自然界沒有的全新晶體。按照該方法和基本設計規則,人們可能造出多種新材料,用於催化劑、電子設備、光學設備、生物醫學和發電、儲存及轉化技術等領域。

      研究人員解釋說,用不同大小的納米粒子和不同長度的DNA鏈組合,就能形成各種各樣的晶體結構。經過混合和加熱,組裝的粒子從最初的無序狀態轉變為一種有序狀態,每個粒子都按照晶格結構固定在各自的位置。他們在論文中提出了6種設計規則,在粒子大小和DNA長度已知時,能預測不同晶體結構的相對穩定性,並按照規則設計了41種晶體結構,表現出9種完全不同的晶體對稱性。

      研究人員指出,設計規則提供了一種能獨立調節每個相關晶體參數的方法,包括粒子大小(5-60納米)、晶體對稱性和晶格參數(20-150納米),這41種晶體只是很小一部分樣品。該方法也適用于各種化學成分的納米粒子,粒子類型和其結構對稱性決定著晶體的性質。在開發新材料方面,該方法提供了一種預測和控制材料物理性質的理想手段。

      很快還將出現一種軟體,?明科學家挑選粒子和DNA,按照需要製造出幾乎任意結構的晶體材料。

      來源:科技日報


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