《自然·材料》新法制出直径仅三个原子的电线

2025年11月06日 阅读量:72

元素百科介绍一种新的直径只有三个原子的电线。斯坦福大学和能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员开发了一种新方法,使用金刚烃生产直径只有三个原子厚度的电线。该技术广泛应用于制备新的发电纤维和光电设备。相关研究发表在英国《天然材料》杂志上。

金刚烃是什么?

金刚烃是一种笼状碳氢化合物,由碳骨架组成,类似于金刚石晶格结构,在医药、化学、聚合物和纳米技术中具有很大的应用价值。在本研究中,研究人员将金刚烃与硫原子和铜离子绑定的硫化物连接起来,形成制造纳米电线的基本部件,然后放入配置好的溶液中。在范德华引力的作用下,这些部件会相互吸引,像乐高积木一样一点一点地组装,“生长”是硫化物中间和金刚烃外包裹的线性结构。该结构具有良好的导电性,中间的硫化物作为导线芯,金刚烃可作为绝缘层。

金刚烃具有巨大的应用潜力

研究人员表示,目前有很多自组装技术,但他们的新方法是将固态晶核组装成导电性好的纳米线。金刚烃是一种很好的制备工具。研究小组用金刚烃制作了一维镉基、锌基、铁基和银基纳米线,其中最长的纳米线不用显微镜就能看到。

研究人员指出,如果一种材料非常小,只是一维或二维结构,它将与大体积的三维结构有非常不同的特性。他们开发的“乐高”组装方法使科学家能够以原子精度组装材料,创造出具有独特电子和物理特性的新材料,具有巨大的应用潜力。

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