北京时间4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。复旦大学孔彪教授团队开发超组装纳米太空飞船向神舟英雄致敬。该团队提出了软界面导向的超组装策略,成功地规模化制备了一系列高度不对称的中空复合金@银头-二氧化硅纳米太空飞船,并在单个纳米太空飞船水平实现多模式的驱动。相关成果以“Soft Patch Interface-Oriented Superassembly of Complex Hollow Nanoarchitectures for Smart Dual-Responsive Nanospacecrafts”为题,发表在最新一期JACS上,并被选为封面论文。
本文要点:
1)该方法可以精确控制空舱的粒径(图1a)。
2)此外,空舱的数目可以调控,制备出具有单空舱(AB),双空舱(AB2),和多空舱(ABn)的空心复合纳米超结构(图1b)。
3)该研究团队发现这种设计策略具有很好的普适性,能够在各种非球形纳米颗粒(纳米棒,纳米立方体,纳米片)上超组装纳米空舱。更重要的是,单纳米空舱具有曲率选择性的生长特征,趋向于生长在曲率高的表面,比如尖端,从而制备出高度不对称的线性纳米太空飞船(图2)。
4)最后研究团队使用具有金核@银壳纳米棒的线性纳米太空飞船作为马达探究了他们的驱动行为,在单颗粒水平实现双模式的驱动(图3和图4)。
本文研究工作提出了一种新的超组装概念,为构筑新的复杂中空纳米材料和功能设备开辟了新的途径,在智能纳米机器人、药物封装和递送、传感和光子学方面具有很大的应用潜力。
图1. a)空腔粒径可控的金@银-二氧化硅纳米太空飞船;b)控制纳米空舱的数目。
图2. 普适性的设计和曲率选择性生长。
图3. 基于自热泳机理的近红外光驱动的智能纳米太空飞船。
图4. 基于自扩散泳机理的过氧化氢驱动的智能纳米太空飞船。
参考文献:
Yan Miao et al., Soft Patch Interface-Oriented Superassembly of Complex Hollow Nanoarchitectures for Smart Dual-Responsive Nanospacecrafts. J. Am. Chem.Soc. 2022.
DOI:10.1021/jacs.2c01096
https://doi.org/10.1021/jacs.2c01096