新法制出直径仅三个原子的电线

作者：刘海英文章来源：科技日报发布时间：2016-12-29

美国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出一种新方法，利用金刚烃制出直径只有3个原子粗细的电线。

美国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出一种新方法，利用金刚烃制出直径只有3个原子粗细的电线。这一技术在制备新型发电纤维、光电设备等方面具有广泛用途。相关研究发表在26日的英国《自然·材料》杂志上。

金刚烃是碳骨架构成类似于金刚石晶格结构的笼状碳氢化合物，在医药、化学、聚合物和纳米技术等领域有很大应用价值。在此次研究中，研究人员以金刚烃为组装工具，将金刚烃与一个硫原子和一个铜离子绑定后构成的硫族化物相连，形成制造纳米电线的基本构件，随后其放在配置好的溶液中。这些构件会在范德华引力的作用下相互吸引，像乐高积木一样一点一点自组装，“成长”为硫族化物在中间、金刚烃包裹在外的线状结构。该结构具有良好的导电性能，中间的硫族化物作为导电线芯，金刚烃则可充当绝缘层。

研究人员表示，目前存在的自组装技术不少，但能够将固态晶核组装成具有很好导电性的纳米线，他们的新方法还是第一个。金刚烃是一种很好的制备工具，该研究小组已经用金刚烃制出了一维的镉基、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，一种材料若十分微小，只是一维或者二维结构，与大体积三维结构相比会具有非常不一样的特性。他们开发出的这一“乐高式”组装方法，让科学家能以原子精度组装材料，创建出具有独特电子特性和物理特性的新型材料，应用潜力巨大。