膠體

自1990年代以來(lái)，立方金剛石結(jié)構(gòu)的自組裝膠體顆粒（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：膠體金剛石）一直是研究人員的夢(mèng)想。當(dāng)時(shí)科學(xué)家便預(yù)測(cè)，膠體球能夠自發(fā)地排列成不同的晶格。如果能夠生長(zhǎng)具有金剛石結(jié)構(gòu)的膠體晶體，那么它將會(huì)具備改變光子學(xué)的特殊光學(xué)性質(zhì)。在這種材料（光子帶隙材料，Photonic Bandgap Materials）中，光波有可能以類(lèi)似于電子在半導(dǎo)體中移動(dòng)的方式起作用。也就是說(shuō)，這種材料將允許構(gòu)建光的“晶體管”，能夠在特定的位置捕獲光，以及為光和更有效的發(fā)光二極管(LED)和激光器構(gòu)建微電路。這種優(yōu)越的光學(xué)…

通過(guò)庫(kù)侖力吸引的簡(jiǎn)單構(gòu)件，通常可以形成更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)處處可見(jiàn)，從巖鹽到超晶格納米粒子。然而，在微米尺度上，由水里的膠體與帶相反電荷的物質(zhì)形成晶體這樣簡(jiǎn)單的想法卻難以實(shí)現(xiàn)，而是形成非平衡結(jié)構(gòu)，如團(tuán)簇和凝膠。盡管各種系統(tǒng)已被設(shè)計(jì)用于生長(zhǎng)二元晶體，但在水環(huán)境中天然的表面電荷難以用來(lái)組裝晶體材料。 近日，美國(guó)紐約大學(xué)的Stefano?Sacanna等研究者通過(guò)一種稱(chēng)為聚合物衰減庫(kù)侖自組裝(PACS)的方法在水中形成了離子膠體晶體。結(jié)晶的關(guān)鍵是使用一種中性聚合物，使粒子之間保持一定的距離，從而…