把成千上萬塊方積木邊對邊、角對角搭整齊,需要不少耐心,如果積木塊只有幾納米大,“搭積木”就成了世界難題。最近,中科院硅酸鹽所宣佈,他們不但成功使氧化鈰(100)面納米晶體“小積木”自動“排排坐”,還能號令它們按一定尺寸、一定方向,自動組裝成特定的形狀。
鋻於該成果在納米材料製備領域開闢了一片嶄新的天地,最新出版的國際著名期刊《美國化學會會志》第29期刊登了論文並給予高度評價:“這一成果對於理解納米材料的結晶學特點和探索納米晶體在催化、磁學、納電子學領域的應用都非常重要。”
為了找到這套巧妙的辦法,硅酸鹽所高濂研究員帶領課題組鑽研了整整一年。在一次偶然的實驗中,科學家發現,一把“捏”起一大堆納米晶體,怎麼也排不整齊,但如果通過添加表面活性劑,先讓幾塊晶體“小積木”自動搭整齊,再將這些小堆“壘”成層,就能輕鬆實現納米晶體的“排排坐”了。最後,把晶體“積木”一層層疊起來,就能得到想要的形狀了。
更有趣的是,在這個自動“排排坐”的過程中,納米晶體還能包餃子般地將一些金、銀等其它納米顆粒均勻地裹起來,使材料帶上更豐富的物理、化學特性。
“這是一個令人激動的發現!”高濂告訴記者,實驗已經證明,這種方法也適用於其它半導體納米材料。“這種方法今後可用於‘組裝’更強大的納米電子器件。”目前,計算機芯片集成電路45納米的線寬已幾乎到達了光刻技術的極限,但利用這種將半導體納米材料“搭積木”的方法,就可能生産出線寬只有幾個納米的芯片,推進計算機的微型化。