美利用新技术获得树枝状晶体纳米棒
时间:2017-12-08

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  美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究人员17日表示,他们已经开发出了一种正在成长的晶体纳米棒,并且可以使用生物分子表面活性剂来控制纳米棒的形状。预计使用这种技术可以获得更小,更有效的热泵和其他使用热能发电的设备。

  研究人员表示,利用新技术生成的纳米棒由碲化铋和单晶铋两种单晶材料制成,碲化铋形成的纳米棒嵌在硫化铋中空圆柱壳中。此外,在晶体合成过程中,通过仔细控制生物分子表面活性剂的温度,时间和量,获得了具有树枝状结构的纳米棒。

  伦斯勒理工大学材料科学与工程研究所未来能源系统中心主任Ramanus表示,过去,独立形成树枝状纳米结构和核 - 壳(核壳)纳米结构的纳米晶体成功实现了材料。现在使用生物分子表面活性剂,他们首先开发了一种合成含树枝的复合纳米棒的方法。

  大多数纳米结构,包括核壳结构,通常需要多个步骤来合成。新的研究结果表明,人们可以一步步实现同样的目标。在项目中担任博士后研究员的Aropinakasasar认为,单步合成的出现总体而言是合成大规模复合纳米材料的重大进步。

  由于核壳纳米棒的引人注目的性质,希望将来有可能利用核壳纳米棒开发新的纳米级发电热电器件和纳米级热泵用于纳米电子器件中的散热器。拉马纳斯说,新技术产生纳米棒可以帮助实现热和热电两个非常重要的属性。纳米棒“核壳结构有助于带走电器产生的热能或利用热能产生热量,树枝结构可以为微纳米线的散热装配微小的导管。

  研究人员发现,在生物分子表面活性剂L谷胱甘肽(LGTA)含量高或低的条件下,新合成方法可获得极其规则的树枝状纳米棒结构;在低温或高表面活性剂的条件下,只能收获无枝条的纳米棒。