Вдохновившись природой, исследователи в области нанотехнологий обнаружили так называемую "спонтанную кривизну" как ключевой фактор, определяющий возможность превращения ультратонких искусственных двумерных материалов в полезные трубки, спирали и витки. Более глубокое понимание этого процесса, который имитирует раскрытие некоторых семян в природе, может открыть новые возможности для создания хиральных структур, толщиной в 1000 раз меньше человеческого волоса, и улучшить конструкцию оптических, электронных и механических устройств.
Хиральные формы - это структуры, которые нельзя наложить на свое зеркальное отражение, подобно тому, как ваша левая рука является зеркальным отражением правой руки, но не может идеально поместиться поверх нее. Ну то есть зеркальное отображение является частным примером хиральности.
Спонтанная кривизна, вызванная маленькими молекулами, может использоваться для изменения формы тонких нанокристаллов, под влиянием ширины, толщины и симметрии кристалла. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, было проведено сотрудниками Национального центра научных исследований (CNRS) во Франции, вместе с коллегами из Центра превосходства в области экситонной науки ARC, базирующегося в Университете Сиднея.
Представьте себе кусок бумаги, который, погруженный в раствор, самопроизвольно скручивается или изгибается в спираль без какого-либо внешнего воздействия. Это подобно тому, что происходит на наномасштабе с определенными тонкими материалами. Исследователи обнаружили, что когда определенные типы полупроводящих нанопластинок - крайне тонких, плоских кристаллов - покрываются слоем органических молекул, называемых лигандами, они принимают сложные формы, включая трубки, спирали и витки.
Это превращение обусловлено различными силами, которые лиганды оказывают на верхнюю и нижнюю поверхности нанопластинок. Значимость этого открытия заключается в возможности предсказать и контролировать форму этих нанопластинок, понимая взаимодействие между лигандами и поверхностью нанопластинок.
Источник:
Дебора Монего и др., Несовместимые кривизны, вызванные лигандами, контролируют полиморфизм и хиральность ультратонких нантромбоцитов (Debora Monego et al, Ligand-induced incompatible curvatures control ultrathin nanoplatelet polymorphism and chirality), Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2316299121
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!