ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного университета придумали новый способ сворачивания тонких листов толщиной в один атом в наносвитки.

В их уникальном подходе используются листы дихалькогенида переходного металла с разным составом с каждой стороны, что позволяет получить плотный рулон, дающий спирали диаметром до пяти нанометров в центре и микрометров в длину. Контроль над наноструктурой в этих спиралях обещает новые разработки в области катализа и фотоэлектрических устройств.

Нанотехнологии дают нам новые инструменты для управления структурой материалов на наноуровне, обещая инженерам целый набор наноинструментов для создания материалов и устройств следующего поколения. В авангарде этого движения команда под руководством доцента Ясумицу Мияты из Токийского столичного университета изучает способы управления структурой дихалькогенидов переходных металлов (TMDC), класса соединений с широким спектром интересных свойств, таких как гибкость, сверхпроводимость и уникальное оптическое поглощение.

В своей последней работе ученые сосредоточили внимание на новых способах создания наноскруток — нанолистов, свернутых в плотные структуры, похожие на свитки. Это привлекательный подход для создания многостенных структур: поскольку структура каждого листа одинакова, ориентации отдельных слоев выравниваются друг с другом. Однако два существующих способа получения наноспиралей имеют существенные проблемы. В одном из них удаление атомов серы с поверхности нанолиста создает искажения, которые заставляют лист сворачиваться, но при этом разрушается кристаллическая структура листа. В другом случае между нанолистом и подложкой вводится растворитель, который ослабляет лист от основы и позволяет формировать бездефектные наноспирали. Однако трубчатые структуры, созданные таким образом, обычно имеют большой диаметр.

Вместо подобных подходов команда придумала новый способ заставить листы сворачиваться. Начав с монослойного нанолиста селенида молибдена, они обработали его плазмой и заменили атомы селена с одной стороны на серу; такие структуры получили название нанолистов Януса, в честь древнего двуликого бога. Осторожное добавление растворителя отсоединяет листы от основы, и они самопроизвольно сворачиваются в спирали благодаря асимметрии сторон. Длина этих новых наноспиралей составляет несколько микрон, что значительно больше, чем у ранее созданных одностенных нанолистов TMDC. Кроме того, они оказались более плотно свернутыми, чем когда-либо ранее, с центром диаметром до пяти нанометров, что соответствует теоретическим ожиданиям. Также было обнаружено, что спирали сильно взаимодействуют с поляризованным светом и обладают свойствами выделения водорода.

Благодаря беспрецедентному контролю над наноструктурой, новый метод команды создает основу для изучения новых применений наноспиралей TMDC в катализе и фотоэлектрических устройствах.

11.02.2024


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса