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自组装可以简化纳米技术的构建

作者:仲屋    发布时间:2018-01-02 13:17:49    

作者:Tom Simonite(图片来源:APS / Silas Alben)“分子折纸”可能成为最新的纳米技术建造技术,这要归功于对纸张如何折叠的第一次详细研究这项研究是在美国马萨诸塞州剑桥的哈佛大学完成的,其灵感来自于2005年进行的实验,其中小平面被简单地通过随机摇动而转变为3D结构,例如球体形状配有带相反电荷的磁铁,这些磁铁粘在一起,将表面拉成形状希望在分子水平上可能有类似的过程,使用石墨烯(碳“鸡丝”)等表面,边缘处有悬空键以将3D形状保持在一起这种自组装过程可能会产生更简单的方法来制造电子和计算行业所需的微观组件但直到现在还没有人试图了解这一现象背后的过程最先进的自组装研究主要集中在单个颗粒如何自组装成乐高积木等片材但折叠床单可能有更大的潜力哈佛大学的数学家,该研究的作者之一西拉斯阿尔本说:“以前的实验或多或少都是试验和错误他们只是试着想一想会起作用的东西”阿尔本和同事迈克尔·布伦纳正在努力这种方式更为流畅 “我们想要一种方法来预测给定平板会产生什么样的形状,”Alben说这两位数学家使用虚拟弹簧网络在计算机上模拟了2005年的实验,以表示不同形状的纸张当这些被摇动时,片材的弯曲使得边缘上的某些点聚集在一起,允许形成一些形状而不是其他形状模拟表明,这些形状的变化是由突然弯曲而不是逐渐弯曲引起的 “这就像给梁上施加太大压力一样,”阿尔本说 “最终它会破裂”Alben和Brenner也研究了一张可能会弯曲的纸张例如,较厚的板材对于屈曲更具弹性,而具有弯曲边缘的板材以使得屈曲更可能的方式聚焦应力 “这个公式应该允许我们设计一个板材形状并预测哪些部件会弯曲,”Alben说 “至少应该知道特定纸张的可能形状的数量”目前尚无法准确预测纸张将形成哪种形状,Alben承认,“但我们知道它与如何形成有关来自不同领域的应变相互作用“Alben现在希望找到一种偏置片材的方法,使其以特定的方式弯曲 Natalio Krasnogor在英国诺丁汉大学从事自组装工作 “使用折纸式方法的想法很简洁,”他说,“但目前仅限于易于预测将要发生的相互作用类型和可能结果的情况”期刊参考:物理评论快报( 10.1103 / PhysRevE.75.056113)有关这些主题的更多信息:

 

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