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2014-07-01一分鐘內自組裝出的奈米薄膜
535 期
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6/9 來自美國柏克萊實驗室科學家徐婷（Ting Xu）與她的研究團隊，利用塊狀共聚高分子（block copolymers）與奈米金的顆粒結合，在經過溶劑退火處理之後，會在極短的時間內自組裝形成層狀的薄膜材料，能夠在大的矽晶片上快速產生奈米層級的薄膜，這個技術與目前奈米加工的製程相容，有極高的潛力可以迅速應用在太陽能、奈米電子材料、電腦儲存裝置及記憶體等領域上。
由於塊狀共聚高分子所形成的超分子材料，具有自組裝的特性、有特定的外型與結構，大小又與奈米粒子相近，因此研究人員認為可以作為奈米粒子陣列自組裝時所使用的框架，他們以奈米金粒子作為超分子材料溶劑的一部份，先形成約200奈米厚的薄膜，再以三氯甲烷做為溶劑，進行退火，使奈米金組裝成微小的圓柱狀陣列，嵌在扭曲的六方晶系中，最後在表面形成平行的層狀結構，為了加速製程，使技術能應用在一般的加工環境中，用非共價鍵的方式將小分子連接到作為自組裝骨架的聚合物側鍊上，這樣的設計使溶劑的含量成為組裝時最重要的因素。
研究人員分析了自組裝的熱力學與動力學數據，發現透過溶劑量的精密調節，可以在一分鐘內使奈米金產生分層結構的薄膜。
奈米粒子可以被視為具有特定光學、電學及機械特性的人造原子，當這些奈米粒子可以利用自組裝的方式結合成多層且更複雜的結構時，這個製程將可以用來製作比現在微型科技更微小的裝置上。