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

JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»

Когда молекулы облучают инфракрасным светом, о...

ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище

Потребность в устойчивых и экологичн...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
В России начинает работу фонд для нуждающихся в сложном высокотехнологичном лечении
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию