如何说服分子自组装成精确的空心纳米管

如何说服分子自组装成精确的空心纳米管

均匀细小的管子可以更改设备包括手机电池、 净水器的各种。所面临的挑战制作管相同。科学家们发现了一个家庭的自然启发的合成材料;当放置在水中,材料自发地组装成了数百万个长长的中空管 (美国国家科学院院刊,”自组装的结晶纳米管从单分散两亲性嵌段 copolypeptoid 瓷砖”)。

详细的画面显示生成的纳米管能收听所有有相同的直径。直径可达 5 至 10 纳米。相比较而言,感冒病毒就是在直径约为 30 纳米。影响

精度满足纳米建设。(左) 冷冻电子显微镜图像显示微小的碳纳米管,只有 9 侧和结束视图在直径和数十纳米长毫微米 (nm)。管自发形成当科学家溶解特制的分子称为目前 (人类取得的替身,小的蛋白质) 在水中。(右) 管的分子模型显示水排斥 (橙色) 和水吸引的安排 (蓝色) 的分子部分。科学家们相信这个分子排列形成具有主导作用在可控自组装的小管径均匀在纳米尺度。(图像︰ 劳伦斯伯克利国家实验室)

团队改写了某些分子可以如何形成。他们通过创建开放的结构与暴露水排斥挑战既定范式和-吸引部分在水中的。这一发现是可扩展的。它可以产生数以百万计的管子。这些管子可以运输担心水分子和离子的应用,包括水净化、 可充电电池和抗癌药。

自组装的复杂分子中含有水吸引 (亲水) 和水驱蚊水 (疏水性) 段是重要的在许多科学学科。

表面活性剂的表面活性剂,广泛应用于化工行业,控制液体或固体之间的接口和一种液体。表面活性剂聚合给球面或圆柱分子结构与倒塌的疏水核心和亲水性的外表面,当接触到水。

同样,蛋白质折叠中的三维结构具有疏水内核在内部和亲水性的群体,在外部。

相比之下,分子肽类促进结构,自然启发的合成材料,合成本在劳伦斯伯克利国家实验室的研究包括空心环叠就产生一种管。验证的纳米管形成的关键是冷冻电子显微镜的成像显示每个管的直径相对均匀沿其长度,以及管与管的纳米碳管的 50。

这项工作表明序列定义灵活、 低分子量聚合物可以作为可以组装成精度超分子体系的分子瓷砖单位。究竟这些纳米管形式尚未确定。然而,这个最新的研究揭示了暗示了新的建设纳米管和其他复杂的纳米结构的设计原理及其结构。

这种精密制造需要创造明天的纳米技术。

相关新闻