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[核心技术] 利用超柔性连接分子实现纳米颗粒材料的可定制组装

发布于:2026-11-02 22:00 最后更新:2026-11-03 01:04
#algorithm #optimization

创造性能更优的材料关键在于对结构的极致控制。纳米颗粒因形状和尺寸可调,已在能源、医学和电子等领域展现潜力,但其组装受限于难以精准控制每颗粒与邻居的连接数目和方向。传统做法通过改变颗粒形状或使用刚性配体锁定连接角度,既限制了可形成的结构,又难以大规模实现。\ MIT 团队采用了相反的思路:使用超柔性的配体分子,使其在组装过程中根据周围环境自行变形。配体链端带有正负电荷,异性相吸促使配体弯曲并形成键合。通过调节纳米颗粒尺寸和配体链长,研究者能够精确控制每颗粒的键数,从而组装出前所未见的晶体结构,甚至实现低配位数的稀疏超晶格。\ 该方法突破了“配体必须刚性”二十年的传统观念,证明在极端柔性条件下同样可以实现可靠组装。灵活配体的电荷驱动自组织,使得材料结构可以在不预设连接位置的情况下自行优化,提供了在光子学、催化、医学和农业等领域定制高性能材料的新途径。\ 研究得到美国国家科学基金会、能源部、陆军和海军等机构资助,并在 MIT.nano 平台完成实验。\ 点评

原文链接: https://news.mit.edu/2026/flexible-new-route-designer-materials-from-nanoparticles-1102

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