发现新的纳米材料和成像方法

由西北大学的William Dichtel领导的一个化学家团队创造了一种全新的纳米材料。他们实时观看了新的材料形式，这是化学首先。

“我们的工作为有兴趣研究有趣材料和应用系统基本特性的研究人员奠定了基础，例如太阳能电池，电池，传感器，涂料和药物输送系统，”Dichtel，Robert L. Letsinger化学教授说。温伯格艺术与科学学院。“这些发现对化学家和材料科学家对纳米技术及其科学的总体思考有着巨大的影响。”

研究人员制作了稳定的共价有机框架(COF)。这些坚固，坚硬的聚合物具有丰富的微孔，适用于储存各种物品，包括能源，药品和其他货物。但是，限制COF实现这些应用的原因是它们通常被制备成粉末状物质，不能加工成有用的形式。在这项研究中，纳米粒子保持悬浮在液体“墨水”中，形成一种新的纳米材料，称为COF胶体。该结构允许将独特的材料加工成有用的形式，例如任意尺寸和厚度的薄膜。

此外，化学家们第一次证明，纳米材料成分的“烹饪”或加热可以在成像工具本身内部进行，在这种情况下是一种称为透射电子显微镜的强大显微镜。通过这项新技术，Dichtel和他的团队可以研究分子如何聚集在一起形成COF胶体。

COF胶体是直径约50纳米的纳米颗粒，大致相当于病毒的大小，以可预测的方式由任意数量的结构单元制成。COF胶体还具有小孔，其尺寸，形状和化学基团可以精确设计。(每个孔的宽度约为2.5纳米，足以容纳各种货物。)

“这与我见过的有用的'分子乐高'差不多，”Dichtel说。“能够将这些材料保持稳定在解决方案中是朝着利用其独特的特性组合迈出的重要一步。”

在这项研究中，Dichtel与加州大学圣地亚哥分校的Nathan C. Gianneschi合作，尖端的分析技术。Gianneschi是化学和生物化学教授，也是该论文的通讯作者。Dichtel和Gianneschi开发了一种在透射电子显微镜内观察COF胶体的新方法，这是另一项重大进步。

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