تولد الكيميائيين النانو الهندباء

التجميع الذاتي لهياكل مواد أشباه الموصلات عالية التنظيم

على شكل هذا الهندباء: هياكل الأسلاك النانوية الجديدة © SXC
قراءة بصوت عال

تحت المجهر الإلكتروني تبدو مثل الهندباء - لكنها مجموعة من الأسلاك النانوية الرصاص والحمض الأميني السيستين. طور الباحثون الصينيون طريقة لإنتاج مثل هذه الهندباء النانوية في درجة حرارة الغرفة وغير مكلفة على نطاق واسع.

لا يتم تحديد خصائص المواد متناهية الصغر ليس فقط بتكوينها الكيميائي ، ولكن أيضًا بخصائص أخرى ، مثل التركيب والتشكل ، وكذلك الشكل والحجم والترتيب المكاني للجزيئات الفردية. وفقًا لذلك ، من المهم لبناء جسيمات متناهية الصغر في المستقبل إنتاج مواد متناهية الصغر ذات "هندسة" محكومة. على سبيل المثال ، هناك حاجة إلى كائنات نانوية أحادية البعد ، "أسلاك متناهية الصغر" للإلكترونيات في المستقبل ولإنشاء هياكل فائقة السطوع.

بفضل هياكلها الخاصة وفرصها الرائعة للتنظيم الذاتي ، تعتبر المواد الحيوية "قوالب صب" مثيرة للاهتمام بشكل خاص لإنتاج البنى النانوية غير العضوية. على وجه الخصوص ، يرتبط cysteine ​​الحمض الأميني بسهولة بالكاتيونات غير العضوية ومركبات تنسيق المعادن.

حزم أسلاك متناهية الصغر من الأحماض الأمينية والرصاص

اكتشف الباحثون الصينيون Xiao-Fang Shen و Xiu-Ping Yan الآن طريقة جديدة فعالة من حيث التكلفة يمكن من خلالها إنتاج البنى النانوية المستندة إلى الأحماض الأمينية بكميات كبيرة في درجة حرارة الغرفة تحت الضغط الجوي. هذه هي حزم انتشار أسلاك الرصاص والحمض الأميني السيستين.

استخدم فريق البحث في جامعة نانكاي في تيانجين محلول مائي من السيستين وخلات الرصاص. في درجة حرارة الغرفة وتحت الظروف المختارة ، يتم تشكيل حزم أسلاك مغزلي الشكل. هذه تنتشر وبصرف النظر تشكيل هياكل تشبه الهندباء مع التشكل الموجهة للغاية. عرض

المجهرية للمواد أشباه الموصلات

عند تسخينها في ظل ظروف الحرارية المائية ، تتحلل نفخة الزهور مرة أخرى. بناءً على ظروف التفاعل ، يتم تكوين بنى مجهرية لكبريتيد الرصاص المشيدة هرميًا بأشكال جذابة مختلفة: هياكل كروية ، حلقية ومختلفة تشبه الزهرة. نظرًا لأن كبريتيد الرصاص مادة هامة لأشباه الموصلات ، فإن العديد من التطبيقات في مجال الالكترونيات يمكن تصورها لمثل هذه الهياكل.

"عمليتنا الجديدة تسمح بسهولة توليف الأسلاك النانوية والبنى الدقيقة لكبريتيد الرصاص ثلاثي الأبعاد ،" يلخص يان. "بالإضافة إلى ذلك ، نأمل في الحصول على رؤى جديدة حول العمليات الرئيسية في التمعدن ، أي تحويل الكائنات النانوية الحيوية والبنى المجهرية إلى هياكل غير عضوية ، وهي عملية تحدث أيضًا في الكائنات الحية وتلعب دورًا مهمًا. ".

(جمعية الكيميائيين الألمان ، 06.09.2007 - NPO)