1. Nature Energy: 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在真空和氮?dú)鈿夥障碌慕到鈾C(jī)制
廣泛的研究集中在提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的運(yùn)行穩(wěn)定性上，但很少有人調(diào)查基本的降解機(jī)制。早期工作中忽視的一個(gè)方面是工作期間大氣對(duì)器件性能的影響。德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)Peter Müller-Buschbaum等人使用基于同步輻射的操作掠入射 X 射線散射方法研究了在真空和氮?dú)夥障逻\(yùn)行的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的降解機(jī)制。
本文要點(diǎn)：
1）與之前報(bào)告中描述的觀察結(jié)果不同，研究人員發(fā)現(xiàn)光致相分離、晶格收縮和形態(tài)變形在真空下發(fā)生。
2）在氮?dú)庀拢?yáng)能電池在運(yùn)行過(guò)程中僅出現(xiàn)晶格收縮，從而使器件穩(wěn)定性更好。氮?dú)庀碌牟煌袨闅w因于更大的晶格畸變和相分離的能壘。
3）最后，研究人員發(fā)現(xiàn)過(guò)量的 PbI2遷移到鈣鈦礦和空穴傳輸層之間的界面會(huì)降低真空或氮?dú)庀缕骷男阅堋?/span>
Guo, R., Han, D., Chen, W. et al. Degradation mechanisms of perovskite solar cells under vacuum and one atmosphere of nitrogen. Nat. Energy 6, 977–986 (2021).
DOI：10.1038/s41560-021-00912-8
https://www.nature.com/articles/s41560-021-00912-8
2. Nature Chemistry：光控微米尺度分子運(yùn)動(dòng)
生物分子自然具有的沿超分子途徑的微米級(jí)運(yùn)動(dòng)是一個(gè)了不起的系統(tǒng)，需要在適當(dāng)?shù)拇碳ぷ饔孟陆M分之間進(jìn)行強(qiáng)大而可逆的相互作用。使用各種刺激的響應(yīng)性顯微鏡系統(tǒng)已經(jīng)顯示出令人印象深刻的相對(duì)分子運(yùn)動(dòng)。然而，在不可抗拒的力作用下沿自組裝纖維移動(dòng)的可移動(dòng)物體的位置尚未確定。有鑒于此，英國(guó)諾丁漢大學(xué)的David B. Amabilino等研究人員，報(bào)道了光控微米尺度分子運(yùn)動(dòng)。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員描述了一個(gè)純超分子系統(tǒng)，其中分子“旅行者”在可見(jiàn)光照射下沿著幾微米的“路徑”移動(dòng)。
2）使用全內(nèi)反射熒光顯微鏡對(duì)溶劑化狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)成像顯示，陰離子卟啉分子在輻照下沿著雙咪唑凝膠的纖維移動(dòng)。
3）輕微的溶劑變化意味著纖維的運(yùn)動(dòng)和重組產(chǎn)生微環(huán)，表明通過(guò)溶劑成分的纖維力學(xué)控制運(yùn)動(dòng)。
本文研究可能會(huì)導(dǎo)致人工旅行者的發(fā)展，這種旅行者可以執(zhí)行催化和其他功能。
Mario Samperi, et al. Light-controlled micron-scale molecular motion. Nature Chemistry, 2021.
DOI：10.1038/s41557-021-00791-2
https://www.nature.com/articles/s41557-021-00791-2
3. Nature Chemistry：二氧化碳和亞硫酸鹽的光氧化還原合成益生元
二氧化碳（CO2）是許多行星大氣的主要含碳成分，包括地球的整個(gè)歷史。碳固定化學(xué)利用氫作為化學(xué)計(jì)量還原劑將二氧化碳還原為有機(jī)物，通常需要高壓和高溫，并且潛在用于新生生物的產(chǎn)品產(chǎn)量較低。有鑒于此，英國(guó)劍橋大學(xué)的John D. Sutherland等研究人員，報(bào)道了二氧化碳和亞硫酸鹽的光氧化還原合成益生元。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員展示了二氧化碳和亞硫酸鹽之間高效的紫外光解化學(xué)，產(chǎn)生有機(jī)物和硫酸鹽。
2）該化學(xué)反應(yīng)是由亞硫酸鹽的電子光剝離引發(fā)的，產(chǎn)生亞硫酸鹽自由基和水合電子，從而將二氧化碳還原為自由基陰離子。
3）還揭示了在亞硫酸鹽存在下通過(guò)乙醇酸鹽的輻照生成檸檬酸鹽、蘋(píng)果酸鹽、琥珀酸鹽和酒石酸鹽的反應(yīng)過(guò)程。
4）該羧基亞硫酸鹽化學(xué)的簡(jiǎn)單性及其原料的廣泛存在和豐富性表明，其可能很容易發(fā)生在巖石行星的表面。
本文研究表明，在生物固碳技術(shù)出現(xiàn)之前，早期地球上羧酸鹽產(chǎn)品的可用性可能已經(jīng)推動(dòng)了中心碳代謝的發(fā)展。
Ziwei Liu, et al. Prebiotic photoredox synthesis from carbon dioxide and sulfite. Nature Chemistry, 2021.
DOI：10.1038/s41557-021-00789-w
https://www.nature.com/articles/s41557-021-00789-w
4. Nature Commun.：Te半導(dǎo)體用于電阻轉(zhuǎn)換器
發(fā)展電阻開(kāi)關(guān)交叉點(diǎn)陣列作為下一代高密度存儲(chǔ)、內(nèi)存計(jì)算、神經(jīng)系統(tǒng)計(jì)算等特別需要發(fā)展計(jì)算機(jī)中的兩個(gè)組分，其表現(xiàn)與目前操作需求有所區(qū)別。目前各種不同器件的操作技術(shù)中需要進(jìn)行反復(fù)的進(jìn)行電流波動(dòng)變化，是其中的主要難點(diǎn)。
有鑒于此，清華大學(xué)裴京、劉大猛、李黃龍，北京信息科技大學(xué)段文睿等報(bào)道發(fā)現(xiàn)通過(guò)具有電化學(xué)活性的低導(dǎo)熱、低熔點(diǎn)的半導(dǎo)體Te絲能夠解決這個(gè)問(wèn)題，在作為選擇器或存儲(chǔ)器的過(guò)程中分別在各自工作電流區(qū)間內(nèi)有效的進(jìn)行工作。進(jìn)一步的，作者制作了一連串的兩個(gè)Te半導(dǎo)體器件，分別作為選擇器和存儲(chǔ)器進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)了選擇器-存儲(chǔ)器的工作模式，說(shuō)明半導(dǎo)體Te能夠作為普適性的陣列半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)單元。
本文要點(diǎn)：
1）通過(guò)一些器件優(yōu)化驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，Te基電阻轉(zhuǎn)變器件具有比較廣闊的設(shè)計(jì)空間和機(jī)會(huì)。比如作為對(duì)不同功焓進(jìn)行作為保護(hù)電極、或者作為不同導(dǎo)熱系數(shù)材料的介電材料時(shí)都顯著影響相關(guān)器件的工作性能。
2）作者認(rèn)為T(mén)e材料的獨(dú)特電化學(xué)-熱化學(xué)性質(zhì)是導(dǎo)致這種新穎的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，這種獨(dú)特電化學(xué)、熱化學(xué)性質(zhì)為T(mén)e用于下一代電阻轉(zhuǎn)換器器件提供廣泛的機(jī)會(huì)。
Yang, Y., Xu, M., Jia, S. et al. A new opportunity for the emerging tellurium semiconductor: making resistive switching devices. Nat Commun 12, 6081 (2021).
DOI: 10.1038/s41467-021-26399-1
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26399-1
5. Nature Commun.：β-Zn4Sb3的快速合成和穩(wěn)定性改善
由于具有的移動(dòng)離子現(xiàn)象，導(dǎo)致β-Zn4Sb3材料成為具有前景的材料能夠?qū)崿F(xiàn)再進(jìn)入相的過(guò)程中不穩(wěn)定、混合電子離子傳導(dǎo)能力、熱電催化等。有鑒于此，武漢理工大學(xué)唐新峰、吳勁松，克萊姆森大學(xué)Jian He等報(bào)道通過(guò)鋸齒波電場(chǎng)中β-Zn4Sb3材料中Zn2+離子快速移動(dòng)和生成三維離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象進(jìn)行超快速合成β-Zn4Sb3，移動(dòng)離子、電場(chǎng)、溫度場(chǎng)導(dǎo)致形成晶化/無(wú)定形的核殼結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)得到自適應(yīng)的穩(wěn)定β-Zn4Sb3。這是因?yàn)楫?dāng)電流切斷過(guò)程中離子通道快速冷卻，導(dǎo)致生成無(wú)定型非化學(xué)計(jì)量比Zn4Sb3層修飾有內(nèi)層的晶化β-Zn4Sb3晶粒。這種無(wú)定形能夠限制Zn2+在晶粒之間轉(zhuǎn)移，因此阻礙形成Zn沉淀。通過(guò)這種機(jī)制有效改善了再進(jìn)入β-Zn4Sb3過(guò)程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象。
本文要點(diǎn)：
1）通過(guò)電場(chǎng)、動(dòng)態(tài)形成三維離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)有效的提高傳質(zhì)速率，改善Zn、Sb化學(xué)反應(yīng)生成β-Zn4Sb3的速率，比常用的溫度驅(qū)動(dòng)進(jìn)行原子擴(kuò)散/化學(xué)反應(yīng)效率更高。
2）通過(guò)Cd、Ge在Zn位點(diǎn)摻雜修飾，能夠起到立體位阻作用，因此能夠?qū)崿F(xiàn)限制Zn2+離子的長(zhǎng)程移動(dòng)，因此能夠擴(kuò)展熱電性能操作區(qū)間。
本文研究結(jié)果為發(fā)展離子/電子混合導(dǎo)電熱電材料、電池、功能性材料提供機(jī)會(huì)。
Yang, D., Su, X., He, J. et al. Fast ion transport for synthesis and stabilization of β-Zn4Sb3. Nat Commun 12, 6077 (2021).
DOI: 10.1038/s41467-021-26265-0
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26265-0
6. AM: 效率超過(guò)21%的穩(wěn)定二維鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
由于光吸收和電荷傳輸不足，二維（2D）Ruddlesden-Popper（RP）鈣鈦礦表現(xiàn)出相對(duì)較低的效率。華中科技大學(xué)Xinliang Zhang和Ming Shao等人制造了甲基銨（MA）、甲脒（FA）和 FA/MA 混合二維 PSC。
本文要點(diǎn)：
1）加入FA陽(yáng)離子可擴(kuò)展吸收范圍并增強(qiáng)光吸收。光譜表明，F(xiàn)A 陽(yáng)離子顯著增加了3D類(lèi)相到2D相的部分，XRD 研究表明基于FA的2D鈣鈦礦具有傾斜的晶體取向。
2）然而，超快的相間電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致極長(zhǎng)的載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度（~1.98 μm）。此外，氯化物添加劑有效地抑制了純FA基二維PSC的黃色δ相形成。
3）因此，基于FA/MA混合和純FA的二維PSC都表現(xiàn)出超過(guò)20%的效率。具體而言，基于純FA的2D PSC 實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的 21.07%（認(rèn)證為 20%）的PCE，這是迄今為止報(bào)告的低維PSC（n≤10）的最高效率。
4）重要的是，基于FA的2D PSC在 85°C 持續(xù)加熱 1500 小時(shí)后仍保持其初始效率的97%。基于純FA的2D PSC 有望實(shí)現(xiàn)與3D鈣鈦礦相當(dāng)?shù)男剩约案玫脑O(shè)備穩(wěn)定性。
Shao, M., Bie, T., Yang, L., Gao, Y., Jin, X., He, F., Zheng, N., Yu, Y. and Zhang, X. (2021), Over 21% Efficiency Stable Two-dimensional Perovskite Solar Cells. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2107211.
https://doi.org/10.1002/adma.202107211
7. AM綜述：可作為癌癥疫苗的仿生遞送平臺(tái)
華南理工大學(xué)王均教授和南洋理工大學(xué)浦侃裔教授對(duì)可作為癌癥疫苗的仿生遞送平臺(tái)相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。
本文要點(diǎn)：
1）使用癌癥疫苗的目的是激發(fā)免疫系統(tǒng)的腫瘤特異性反應(yīng)，以識(shí)別和根除惡性腫瘤細(xì)胞，同時(shí)不會(huì)傷害正常組織。此外，腫瘤疫苗需要能夠誘發(fā)長(zhǎng)期免疫記憶，進(jìn)而防止腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。研究表明，腫瘤疫苗為實(shí)現(xiàn)腫瘤免疫治療提供了一個(gè)有效的選擇。然而，由于長(zhǎng)期存在免疫原性差、免疫抑制腫瘤微環(huán)境、腫瘤異質(zhì)性、免疫耐受性和全身毒性等挑戰(zhàn)，腫瘤疫苗的臨床療效一直較低。近年來(lái)，仿生材料和仿生技術(shù)在癌癥納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開(kāi)始發(fā)揮重要的作用。通過(guò)模擬自然界理想的化學(xué)和生物學(xué)特性，仿生工程化癌癥疫苗遞送平臺(tái)可以有效地將治療物質(zhì)遞送到腫瘤部位，放大抗原和佐劑的生物活性，并實(shí)現(xiàn)時(shí)空可控的按需免疫激活。研究表明，將仿生設(shè)計(jì)集成到癌癥疫苗遞送平臺(tái)可以在保持其良好安全性的同時(shí)提高療效，進(jìn)而有助于加快癌癥疫苗的臨床轉(zhuǎn)化。
2）作者在文中對(duì)癌癥疫苗仿生遞送平臺(tái)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并且討論了該領(lǐng)域目前面臨的障礙和挑戰(zhàn)以及未來(lái)的發(fā)展方向。
Jing Liu. et al. Bioinspired and Biomimetic Delivery Platforms for Cancer Vaccines. Advanced Materials. 2021
DOI: 10.1002/adma.202103790
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202103790
8. AM：雙層石墨烯受限二維空間中金屬氯化物的多晶相
低維材料因其耐人尋味的特性以及在制備非傳統(tǒng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)基于集成的靈活性而吸引了人們極大的研究興趣。近日，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所Kazu Suenaga，Yung-Chang Lin報(bào)道了通過(guò)金屬和氯原子的插層，在雙層石墨烯之間生長(zhǎng)出前所未有的二維金屬氯化物結(jié)構(gòu)。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員發(fā)現(xiàn)了大量不同于其典型體相的AlCl3和CuCl2的空間受限2D相，并用原位掃描透射電子顯微鏡（STEM）直接觀察到了電子束作用下這些新相之間的轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步的密度泛函理論（DFT）計(jì)算證實(shí)了STEM實(shí)驗(yàn)得到的原子結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)性，并提供了從絕緣體到半金屬的相的電子性質(zhì)的見(jiàn)解。
2）此外，不同金屬氯化物的共插層形成了全新的雜化體系，得到了平面內(nèi)準(zhǔn)一維AlCl3/CuCl2異質(zhì)結(jié)。
多晶相的存在暗示了在石墨烯薄片之間制造具有不同電子性質(zhì)的新型2D材料的獨(dú)特可能性。
Yung-Chang Lin, et al, Polymorphic Phases of Metal Chlorides in the Confined 2D Space of Bilayer Graphene, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202105898
https://doi.org/10.1002/adma.202105898
9. AEM：M13噬菌體提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）因其高功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）而被認(rèn)為是最有前途的太陽(yáng)能收集器之一。為了進(jìn)一步提高PSC的PCE，添加劑工程是一條有效的策略。成均館大學(xué)Il Jeon, 國(guó)立釜山大學(xué)Jin-Woo Oh以及京都大學(xué)Hyung Do Kim等人受到自然啟發(fā)，采用經(jīng)過(guò)基因改造的生態(tài)友好型M13噬菌體，作為鈣鈦礦晶體生長(zhǎng)模板和PSC鈍化劑，以提高器件的性能。
本文要點(diǎn)：
1）M13 噬菌體的基因操作通過(guò)放大指定的氨基酸組來(lái)增強(qiáng)鈣鈦礦材料和單鏈病毒之間的路易斯配位。在 20種氨基酸中，賴(lài)氨酸（Lys或K）、精氨酸（Arg或R）和蛋氨酸（Aug或M）與鈣鈦礦材料的相互作用最強(qiáng)。結(jié)果表明K擴(kuò)增的基因工程M13噬菌體是最有效的。
2）在實(shí)驗(yàn)室中，接種 K 型M13病毒的PSC產(chǎn)生的PCE為 23.6%。該設(shè)備在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，顯示出經(jīng)過(guò)認(rèn)證的正向和反向偏壓的高組合效率 (22.3%)，據(jù)報(bào)道，這是基于生物材料的最高效率之一。
Han, J., et al, Genetic Manipulation of M13 Bacteriophage for Enhancing the Efficiency of Virus-Inoculated Perovskite Solar Cells with a Certified Efficiency of 22.3%. Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2101221.
DOI：10.1002/aenm.202101221
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202101221
10. AEM：大容量Cu2O正極的可逆快速(脫)氟化助力實(shí)用化全固態(tài)氟離子電池
全固態(tài)氟離子電池（FIBs）被認(rèn)為是一種極有前途的儲(chǔ)能器件，然而目前開(kāi)發(fā)的正極材料在高能量密度和高倍率性能方面還不能滿足FIBs實(shí)用化的要求。近日，日本京都大學(xué)Kentaro Yamamoto報(bào)道了首次使用穩(wěn)定、低成本的氧化亞銅（Cu2O）作為全固態(tài)FIBs的正極材料，具有可逆和快速(脫)氟化行為。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員通過(guò)電化學(xué)方法和X射線吸收光譜相結(jié)合，確定了Cu+/Cu2+氧化還原電荷補(bǔ)償?shù)南嘧兎磻?yīng)機(jī)理。
2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，首次放電容量約為220 mAh g?1，在前5個(gè)循環(huán)中觀察到快速的容量衰減，這歸因于部分結(jié)構(gòu)的非晶化。此外，與簡(jiǎn)單的金屬/金屬氟化物體系相比，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能，在1 C下的首次放電容量為110 mAh g?1。
3）研究人員進(jìn)一步研究了速率決定步驟和可能的結(jié)構(gòu)演化。
這項(xiàng)研究對(duì)于Cu2O作為陰極材料的綜合研究有望提高人們對(duì)全固態(tài)FIBs的理解。
Datong Zhang, et al, Reversible and Fast (De)fluorination of High-Capacity Cu2O Cathode: One Step Toward Practically Applicable All-Solid-State Fluoride-Ion Battery, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202102285
https://doi.org/10.1002/aenm.202102285
11. ACS Nano: 用于等離子體增強(qiáng)太陽(yáng)能蒸發(fā)的銅@聚吡咯納米線網(wǎng)絡(luò)
能源和水是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的兩大稀缺必需品。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的汽化，從取之不盡的陽(yáng)光中獲取能量，并將其轉(zhuǎn)化為熱能以產(chǎn)生蒸汽，是一個(gè)可行的和潛在的戰(zhàn)略來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題。(1) 目前的技術(shù)在很大程度上依賴(lài)于使用輻射吸收劑來(lái)提高能量轉(zhuǎn)換效率。(2) 這需要高光學(xué)捕獲能力以捕獲盡可能多的陽(yáng)光和較低的熱損失以減少無(wú)益的熱傳遞。同樣，合理管理水和蒸汽內(nèi)的傳質(zhì)系統(tǒng)也很重要。
有鑒于此，西安交通大學(xué)趙宇鑫研究員等人，設(shè)計(jì)制備了一種由銅@聚吡咯同軸納米線（Cu@PPy NWs）組成的氣凝膠形式的新型吸收器，具有反向珍珠狀 3D 互鎖骨架微結(jié)構(gòu)，能夠在 1 個(gè)太陽(yáng)光照射下實(shí)現(xiàn) 2.09 kg/m2h 的集水率，并且光熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 97.6%。
本文要點(diǎn)：
1）設(shè)計(jì)的前提是銅納米線 (Cu NW) 框架充當(dāng)光學(xué)納米天線和等離子體波導(dǎo)，用于將遠(yuǎn)場(chǎng)自由空間光子快速轉(zhuǎn)換為受限聲子。入射到金屬銅上的光產(chǎn)生表面等離子體共振 (SPR)，它通過(guò)朗道阻尼進(jìn)一步衰減為熱電子，導(dǎo)致熱激發(fā)和納米結(jié)構(gòu)本身及其周?chē)h(huán)境的顯著加熱。
2）在銅納米管上原位封裝聚吡咯不僅可以吸收寬帶光，還可以保護(hù)內(nèi)部的金屬芯免受氧化和腐蝕，使其在實(shí)際使用中具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。此外，PPy外殼還能帶來(lái)強(qiáng)烈的熱障效應(yīng)，降低納米線構(gòu)建塊對(duì)水和周?chē)諝獾臒釗p失。
3）源自這些特性的協(xié)同作用，所制備的材料具有超級(jí)可回收的抗疲勞、彈性、在可見(jiàn)光波長(zhǎng)強(qiáng)烈的光聚焦，以及隔熱，同時(shí)保證了期望的高機(jī)械穩(wěn)定性和高效的太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換。
Wei Wang et al. Engineering a Copper@Polypyrrole Nanowire Network in the Near Field for Plasmon-Enhanced Solar Evaporation. ACS Nano, 2021.
DOI: 10.1021/acsnano.1c05789
http://doi.org/10.1021/acsnano.1c05789
12. ACS Nano：多機(jī)制定向自組裝制備金屬納米網(wǎng)
嵌段共聚物薄膜（BCP）的自組裝可成熟用于在特征尺寸為幾納米或以上的襯底上生成由光柵、彎曲、結(jié)、點(diǎn)、線段、方形對(duì)稱(chēng)和其他形貌組成的2D圖案。將BCP自組裝到制造3D結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展也受到諸如晶體管互連、等離激元結(jié)構(gòu)和薄膜的多層金屬化等應(yīng)用的推動(dòng)。納米級(jí)網(wǎng)格在諸如光電子學(xué)、表面增強(qiáng)拉曼光譜、疏水表面和交叉點(diǎn)器件以及用于制造包括位圖案化介質(zhì)在內(nèi)的直線結(jié)構(gòu)等一系列技術(shù)中極具應(yīng)用前景。
近日，麻省理工學(xué)院Caroline A. Ross，Alfredo Alexander-Katz報(bào)道了發(fā)展了一種基于PS-b-P2VP di-BCP的多機(jī)制定向自組裝（MMDSA）方法，可以在不需要逐層圖形轉(zhuǎn)移或高分辨率光刻模板的情況下制備導(dǎo)電納米顆粒。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員系統(tǒng)地研究了MMDSA涉及的三種機(jī)制：溝壁引導(dǎo)（TG）、邊緣成核（EN）和底層引導(dǎo)（UG）。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和模擬，揭示了每種機(jī)制的觸發(fā)機(jī)制及其相互作用。通過(guò)耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬再現(xiàn)了TG和EN機(jī)制，并描繪了UG產(chǎn)生網(wǎng)格和平行排列的條件。
2）通過(guò)選擇BCP對(duì)、特征比C(=溝槽深度/膜厚)和底部BCP層的刻蝕條件，依次應(yīng)用這三種機(jī)制來(lái)演示MMDSA，并制備出具有網(wǎng)狀(3D)-線狀(2D)混合形貌和有序?qū)щ娂{米顆粒的多元金屬結(jié)構(gòu)。
這項(xiàng)研究為通過(guò)簡(jiǎn)單的自組裝工藝制備具有多種成分的不同幾何形狀和多層混合納米結(jié)構(gòu)提供了一條途徑
Runze Liu, et al, Metallic Nanomeshes Fabricated by Multimechanism Directed Self-Assembly, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c05315
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05315
