將一粒粒小細(xì)沙子排成一條筆直長(zhǎng)線,，已非易事,；在這條“沙線”中挖出孔洞、做成管子,，更談何容易。但須在20萬(wàn)倍電子顯微鏡下才能看清結(jié)構(gòu)的納米晶體,，卻被我國(guó)科學(xué)家神奇地定向排成了直線，做成了納米管,。
記者10月31日從中科院上海硅酸鹽研究所獲悉,，該所朱英杰研究員帶領(lǐng)課題組，在室溫常壓條件下,，利用常用廉價(jià)試劑，成功設(shè)計(jì)并制備出半導(dǎo)體“納米管”,，其外徑僅200納米,，內(nèi)徑小于100納米，一根頭發(fā)絲中可容納約25萬(wàn)根這樣的納米管,，大一點(diǎn)的蛋白質(zhì)分子還鉆不進(jìn)這種管子,。
科學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明，把半導(dǎo)體管子做到納米尺度,，其作用會(huì)發(fā)生巨變,。比如，在超微集成電路芯片上,，半導(dǎo)體“納米管”可用作不同粗細(xì),、長(zhǎng)短的納米導(dǎo)線或納米元器件,，使計(jì)算機(jī)更趨微型化,，由此筆記本電腦將可能微縮成掌上電腦。
但做納米管并不是做水泥管,，因?yàn)楦静淮嬖谀敲葱〉哪＞?。科學(xué)家通常將材料“磨”成納米級(jí)厚度的“書頁(yè)”,，再“卷”成納米管,。但該物理方法成本高、難度大,。朱英杰等找到一種“自然天成”的生物分子輔助法,。他的設(shè)計(jì)思路是：先將結(jié)合生物分子的納米晶體排成一條納米線,，然后讓另一種納米晶體“包裹”在這根線的表面，巧妙的是,，兩種納米晶體結(jié)合后會(huì)把生物分子“吃掉”,，那根線消失了，內(nèi)部就形成了“中空”,。
課題組經(jīng)過(guò)一年多大量試驗(yàn),，千挑萬(wàn)選終于找到一種生物氨基酸——半胱氨酸，作為“分子鑰匙”,。在硝酸鉛無(wú)色溶液中,，加入“半胱氨酸”粉末和一種特殊弱堿，液體立即變成白色渾濁狀,，生成直徑不到5納米的含鉛納米晶體,，它們會(huì)定向生長(zhǎng)，自行排列成長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)納米的直線,。這時(shí),，再加入硫族化合物溶液，迅速與納米線發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，形成鉛硫一體的納米晶體,，它們會(huì)乖乖地均勻依附在這條納米線外面,，并將線消耗干凈,。不到10分鐘，納米管做成了,。
據(jù)悉,，該成果本月末發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上，被這份影響因子高達(dá)9.6的雜志給予高度評(píng)價(jià),。這一技術(shù)在紅外成像,、紅外激光器、半導(dǎo)體紅外探測(cè),、光敏電阻器,、太陽(yáng)能電池和熱電器件等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。
《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》雜志審稿人：這種模板方法在文獻(xiàn)中尚屬首次報(bào)道,，是一項(xiàng)很有價(jià)值的工作,。像這種多技術(shù)策略很可能引起更多專業(yè)讀者興趣，并且為探索其它化學(xué)體系提供具有啟發(fā)性的觀點(diǎn),。
