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日本北海道大学实现对功能化纳米线进行图案化排列

2016-10-18 156浏览 标签: 日本纳米
研究背景

纳米材料因为其区别于宏观材料的独特性质而引起人们广泛的关注,对纳米材料进行加工处理以便使其能够进行应用的微纳米加工技术也就应运而生,纳米材料的精确图案化就是这类技术。因为功能性纳米线在新型纳米设备构建中具有潜在的用途,所以很多微纳米产业人士对其图案化技术有着浓厚的兴趣。开发出一种通用的方法使之能够将功能性纳米线进行可控的空间图案化是很有必要的。近日日本北海道大学的研究人员开发了一种图案化纳米线的通用方法,为新型纳米装置的开发提供了一种新工具。

研究内容

据北海道大学2016年9月9日讯,由该校Kazuyasu Sakaguchi教授领导的研发团队在之前的研究中开发了一种叫做结构可控淀粉样肽(structure-controllable amyloid peptides,SCAPs)的方法,可以有效控制淀粉样肽的自组装,而淀粉样肽是纳米线的基础材料,同时也是阿尔茨海默病的诱发分子。在近期的最新研究中,该研究团队将SCAPs同模板化原纤维生长结合在了一起,成功制成了具有串联结构的纳米线,并且可以将单一的纳米线从一个特定起点进行延伸。

为了得到串联结构,要使用SCAPs方法制备初始淀粉样原纤维(amyloid fibrils),用它作为模板,可以让另一种淀粉样肽在原纤维上延伸生长。分析结果表面串联结构的收率为67%,比之前研究的有效收率高出三倍。此外,也可以在串联结构中观察到一些几何图案,其比例可以通过调整各种肽的混合比例实现控制。

除此之外,此项研究中研究人员通过将模板原纤维与利用分子识别放置在基质上的金纳米粒相结合,然后让新的原纤维从模板上进行延伸生长,成功实现了单一纳米线在指定位置的生成。这种先进的图案化控制方法在世界上尚属首次。

图1 (左图)生长串联荧光原纤维,标尺为20微米。(右图)原纤维从放置在基质表面的金纳米粒上延伸生长,标尺为1微米。


研究意义


        此种对纳米线进行图案化的方法可以用于对光刻制备出的用于生产纳米电极的纳米线进行自组装。同时可以用于制备各种原纤维图案(patterns),并借此给纳米装置的新型自组装开发打开新的一片天地,为将来纳米装置的大规模生产和应用奠定基础。



动态链接:https://www.oia.hokudai.ac.jp/blog/a-versatile-method-to-pattern-functionalized-nanowires/

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