科学家为未来的传感器和能源设备创造导电纳米片

一个位于日本的研究小组利用这些反应首次成功构建了下一代传感器和能源生产技能所需的均匀的导电纳米片。

来自大阪府立大学、日本同步辐射研究所和东京大学的科学家们于10月28日在《ACS运用材料与界面》上揭橥了他们的研究成果。

“我们早就知道油在水的表面形成了一个大而均匀的薄膜—理解和利用这一熟习的征象可以带来节能的过程，”通讯作者，大阪府立大学材料科学系副教授Rie Makiura说。
“通过利用类似界面的原材料组合，我们成功地创造了具有前辈的三维纳米构造的导电功能材料。
”

这些材料是金属-有机框架材料（MOFs），它们是微孔的，由金属离子和有机连接物组成，具有高度的组织性。
据Makiura说，MOFs从纳米技能到生命科学都有无数的潜在运用，但是一个未实现的特性使它们无法实现利用——大多数制造的MOFs不能很好地导电。

Makiura说：“为了在传感器和能源设备等运用中利用导电MOFs的卓越特性，制造和整合具有确定孔径、良好掌握的成长方向和薄膜厚度的超薄薄膜是必要的，并且一贯在积极寻求。
”

以前的大多数MOF薄膜开拓涉及从较大的晶体中剥离薄膜层并将其置于基底上。
然而，根据Makiura的说法，这个过程很繁芜，而且每每导致厚而不屈均的薄膜，导电性不高。
为了开拓超薄和均匀的导电纳米片，她和她的团队决定改变这种方法。

他们开始在金属离子的水溶液上涂抹含有有机连接剂的溶液。
一旦打仗，这些物质开始以六边形排列组装它们的组件。
在一个小时内，这种排列连续进行，由于在液体和空气相遇的地方形成了纳米片。
在完成纳米片的形成后，研究职员利用两个樊篱将纳米片压缩成更密集和连续的状态。

Makiura说，这是一种简化的方法，可以生产出具有高度组织化晶体构造的令人难以置信的薄纳米片。
研究职员通过显微镜和X射线晶体学剖析证明了这种均匀的构造。
可视化的紧密有序的晶体也表明了该材料的电性能，由于晶体在每个片中都是均匀打仗的，这也有利于片之间的紧密打仗。
研究职员通过将纳米片转移到硅衬底上，加入金电极并丈量导电性来测试这一点。

研究第一作者Takashi Ohata说：“只管评估超薄薄膜并不随意马虎，但当我们能够证明它具有三维纳米构造和高导电性时，我们感到很高兴。
”

研究职员现在正在研究各种参数如何影响纳米片的形态，目的是开拓一种可掌握和可调度的方法，以创建具有目标电子特性的高质量纳米片。

Makiura说：“我们在空气/液体界面自下而上地将得当的分子构件组装成一个扩展架构，实现了完美定向、导电的晶体纳米片的创建。
这项新创造进一步增强了空气/液体界面合成的潜力，可以创造出各种各样的纳米片，真正用于许多潜在的运用，包括用于能源创造装置和催化剂。
”