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

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...

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

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Синергия виртуального сервера и облака: преимущества облачных VPS и VDS