發布時間：2008年2月1日

有機分子納米技術

（納米克聚光燈）革命性自下而上納米技術的願景基於分子組裝技術的概念，其中納米級材料和結構自組裝到微尺度結構，最後達到宏觀裝置和產品。

我們從實現這一景點中是很長的路要走，但研究人員忙著奠定了納米級工程的基礎。將納米鏡分量組合成宏觀材料是一種吸引人的目標，但其中一個巨大的困難在於橋接大約六個數量級，從宏觀世界分離納米級。

直到能夠構建能夠自動化和工業規模納米組件的機械，在控製納米級的材料時需要化學合成和自組裝的平行性。因此，對分子納米技術的明顯直接方法是以有機分子作為構建塊開始。

從分子製造Visionaries的觀點來看，對於許多科學家來說，研究進入納麵纖維的研究，作為有機晶體的改性，取得了良好的進展。丹麥出來的新研究結果為基於新的有機分子的納米技術概念提供了基礎，允許在基礎研究和設備應用中進行多種應用。

本質上，該概念基於三個步驟：1）從功能化分子的納米纖維的定向自組裝表麵生長;2）轉移和操縱單個纖維以及有序陣列;和3）設備集成。

“我們的團隊的工作使我們克服了越來越多的分子納米線的障礙 - 即預定義形狀和預定義的相互取向的微晶的生長及其轉移到更複雜的目標基板上”Horst-Günther魯馬博士告訴納米克。“結果是一種有機分子納米技術，其允許從官能化分子產生相互排列的形態學上明確的發光有機納米纖維，基本上橋接納米鏡和微觀世界之間的間隙。我們的納米纖維可以容易地傳遞和無銷毀作為個體實體或以巨大的並行方式進入預結的靶底物。由於它們的結晶完美並且由於形態學對照，有機納米纖維非常適合Mesoscale在Mesoscale上的光學，力學和電子基礎研究。應用是被動的印刷全光芯片中的活動元素在達到範圍內。“

南丹麥大學教授Rubahn的工作瘋子克勞森研究所以及他在德國的奧爾登堡大學和波恩大學的合作者推動了自下而上的納米技術，因為它表明可以在大規模定向良好的納米結構上產生，其特性可以隨意修改。

“另外”魯馬說，“我們工作中所證明的那種不連續的增長是有趣的，可以更好地控製有機薄膜生長。這種控製反過來，對未來的有機電子和光子學最相關 - 來自平麵屏幕到光子電路。“

在2008年1月18日在線版的論文中小的（“有機分子納米技術”科學家介紹了他們的三步概念，為自下而上有機納米技術提供了新的途徑。

第1步：在他們的工作中，研究人員得出結論，從官能化雲母上的官能化Quaterphenyles的導向納米纖維的生長是一種通用過程，其可以用各種不同的四邊蛋白官能化進行。

“無連續有機分子薄膜生長的有序形式構成了我們納米技術概念的基礎”魯Ahn說。“我們的詳細研究表明，大，平行導向的纖維或”針頭“的生長是由於原子平，單晶生長基質的獨特組合，其中具有大電偶極結構底座和分子，其結晶散裝形式，吸附物和基材之間的Quasiepitaxial關係。“

他描述了納米技術概念的第二步作為脫離納米纖維的脫離，受控轉移和機械操作。“通過使用液體，外部能量和特定表麵形態的適當組合，納麵布爾可以被衝壓為單個實體，或者按照儲存介質的有序陣列，從那裏到任意基板”Rubahn解釋。“或者，它們可以轉移到液體或凝膠中以進行進一步操作。這些操作過程似乎也為官能化納米纖維工作，並且它們的優點是納米纖維的化學惰性和熱穩定性。”

最後，在第三步 - 由於納米纖維轉移的易燃性 - 眾多用於設備集成的可能性進入了技術範圍。Rubahn引用例如將單纖維轉移到光電電路上的示例，用於電致發光應用或納米纖維陣列的質量轉移到珍貴文件，例如紙幣，例如鈔票。

“重要的是要注意，個人和傳質過程都沒有機械地影響納米纖維的形態，因此它們的特定性質（二向導，波動，光學共振）在新底物上是完全起作用的”Rubahn說。

該研究團隊還指出，他們的新概念與有機納米纖維的形態以及它們的高結晶度以及分子結構塊的比取向有關。結果是具有特定光電和化學性質的納米級形態學定製纖維的新類材料。

納米纖維的典型寬度範圍從小於一百到幾百納米的高度，高度為幾十納米，長度在幾百納米和毫米之間。由於納米纖維發出強烈的可見光，因此基本納米光度調查是明顯的候選者。

衝壓納米纖維在紙幣上形成藍色發光三角形，這在與上述外觀相比從側麵（右）看起來更亮的波動和結晶堆疊出現。（圖像：南丹麥大學Rubahn博士）

潛在應用名單包括納米級倍頻器，具有低閾值的納米液，通用納米傳感器平台等。Rubahn已經建立了一家公司 - > NanoFiber A / S - 以將他的有機納米纖維的研究商業化。該公司的首批產品之一是摻入有機納米纖維的安全標記，稱為“納米市場”。

Rubahn的團隊的工作為新材料為來自不同有機材料的核/殼線和分段納米線等新材料開辟了道路，甚至是有機和無機化合物的組合。目前，仍然存在一些基本挑戰，例如有機材料的穩定性以及研究納米纖維的潛在毒性。

然而，Rubahn相信，對其納米纖維的生長和穩定性更徹底了解，最終將導致通過表麵結構形成定製納米聚糖的生長。

經過邁克爾伯格-邁克爾是皇家化學學會三本書的作者： 納米社會：推動技術的界限那 納米技術：未來是微小的， 和 納米工程：技術和工具製作技術隱形 版權所有© 納米陶瓷