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上圖是通過(guò)將陽(yáng)極氧化鋁材料暴露于氦離子形成的QUT標(biāo)志。

研究人員通過(guò)創(chuàng)造納米“篩子”來(lái)證實(shí)他們的發(fā)現(xiàn)，這種納米分子篩可以分離出比人類頭發(fā)尺寸細(xì)10,000倍分子。

Morteza Aramesh博士，Mayamei Yashar博士，Annalena Wolff博士和Kostya（Ken）Ostrikov教授對(duì)通過(guò)離子輻照使超塑性納米孔成形的現(xiàn)象進(jìn)行研究，并把研究成果撰寫(xiě)成報(bào)告，在Nature Communications上發(fā)表。

來(lái)自QUT科學(xué)與工程學(xué)院和健康與生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所的Ostrikov教授表示，這一研究成果表明產(chǎn)生于氦離子顯微鏡中的氦離子束可能會(huì)改變?cè)有袨椋踔梁るx子束能夠創(chuàng)造出新材料。

Ostrikov教授說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)在氦離子顯微鏡中產(chǎn)生的一束高能氦離子將納米多孔陽(yáng)極氧化鋁材料在原子級(jí)上進(jìn)行重新排列，并將其孔隙的尺寸縮小到極致。”

“這些微小的毛孔意味著科學(xué)家們可能會(huì)將分子“篩”成不同的尺寸，并分別對(duì)它們進(jìn)行研究。這可能為癌癥的早期檢測(cè)開(kāi)辟道路，例如，通過(guò)血液檢測(cè)可以檢測(cè)到腫瘤發(fā)生前由癌細(xì)胞產(chǎn)生的DNA 。”

“這種通過(guò)新型的離子輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)最小尺寸材料的處理方式完全改變了氧化鋁的行為：當(dāng)我們對(duì)氦離子進(jìn)行中等暴露時(shí)，其孔隙縮小，當(dāng)對(duì)延長(zhǎng)其暴露時(shí)間時(shí)，脆性多孔陶瓷通常會(huì)變成了超塑性材料，并且獲得了能夠在不破裂的情況下拉伸兩次以上的能力。”

來(lái)自QUT未來(lái)環(huán)境研究所中心分析研究機(jī)構(gòu)的Wolff博士表示，這一發(fā)現(xiàn)將使科學(xué)家能夠“玩弄”材料并實(shí)時(shí)觀察材料的性質(zhì)變化。

沃爾夫博士稱：“我們現(xiàn)在可以玩原子鍵，從而研究我們?nèi)绾问褂盟鼈儊?lái)影響納米級(jí)材料的操作。”

該研究的主要作者Aramesh博士表示，對(duì)于研究人員和工程師而言，這一發(fā)現(xiàn)為未來(lái)智能材料的開(kāi)發(fā)提供了潛在的新方法。

Aramesh博士說(shuō)：“這種重新設(shè)計(jì)材料的新方法將有助于研究人員和工程師開(kāi)發(fā)不同功能的新型智能材料，例如新藥，疾病診斷和量子計(jì)算。”

“我們可以使用氦離子顯微鏡對(duì)幾乎所有材料進(jìn)行成像，并且可以構(gòu)建像DNA鏈一樣小的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)非常小，以至于可以將640億個(gè)這種結(jié)構(gòu)放入一個(gè)雨滴中。”

“現(xiàn)在我們能夠在納米尺度上觀察和處理材料，因此在材料設(shè)計(jì)上我們只受想象力的限制。”