好神奇!自組裝的納米顆粒陣列可在鏡子和窗戶間自如切換
【據phys網站9月11報道】通過精細調節單層納米顆粒之間的距離,研究人員製造出一種可在鏡子和窗戶之間切換的濾光器。
這個發現可以幫助科學家製造出一種能夠改變光學性能的特殊材料。這種材料可應用於從可調光學濾波器到微型化學感測器中的轉換。
由於涉及到微小尺度的研究,研發一種可被精確調控的「可調」材料已然成為一種挑戰。為了轉變每個大小只有10納米的單層納米顆粒的光學性能,必須精確一致的控制它們的間距。
為了形成單層納米顆粒,來自倫敦帝國學院的研究小組在兩種互不相溶的液體界面上為金納米顆粒局部化創造了環境。通過在界面上施加一個微小的電壓,該團隊已經能夠證明一個可調納米層可密集,也可稀疏,並能夠在反射鏡和透明表面之間切換。
來自帝國學院化學部的研究合著教授Joshua Edel說:「這是一個很好的平衡。長久以來,當納米粒組裝時,我們只能讓納米粒子聚集在一起,而不能準確的間隔出來。不過很多模型和實驗帶給我們靈感從而創造出真正的可調納米層。」
納米顆粒之間的距離決定了納米層是否允許或反射不同波長的光。一個極端是納米層起著鏡子的作用,把所有的波長都反射。而一個極端是納米顆粒被分散,所有的波長都能通過界面並且充當一個窗戶的作用。相比以往用化學改變光學性質的納米系統,該團隊的電氣系統是可逆的。
來自帝國學院化學部的研究合著教授Alexei Kornyshev說:「要想找到實現可逆性的正確條件需要確切的理論,否則就等於大海撈針。值得高興的是,理論與實驗結果非常接近。」
同樣來自帝國學院化學部的合著教授Anthony Kucernak評論說:「因為人們總是知道物質穩定性是有限度的,所以把理論付諸於實踐是困難的,因此,找到正確的電化學條件進行反應是一個挑戰。」
Kornyshev教授補充道:「由於獨一無二的專項技術和能力以及團隊年輕成員的熱情使得整個項目成為可能。該團隊不僅包括YunuenMontelongo博士和DebarataSikdar博士,而且剩餘的每個人都有不同的專業和知識背景。」
原文來自phys,由材料科技在線團隊翻譯整理
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