复旦研究成果登上《Science》

抖音热门 2025年03月01日 08:00 3 admin

今日凌晨，又一来自复旦团队的突破性成果，登上《科学》杂志（Science）。

面向超晶格可编程化设计与构建难题，复旦大学化学系董安钢、李同涛团队，联合高分子科学系李剑锋团队及新加坡南洋理工大学倪冉团队发表题为《基于曲率介导的排空力构建纳米颗粒笼目超晶格》的论文。

该研究利用凹形纳米颗粒为构建基元，通过调变颗粒的局部曲率来调控颗粒间的排空力，成功实现了笼目晶格（Kagome lattice）等一系列新型超晶格材料的可控构建，为纳米颗粒自组装领域提供了全新的研究范式，有望在催化、能源、功能器件等领域带来创新性应用。

主要参与者（左起）：李同涛、万思妤、董安钢、李剑锋

纳米颗粒被认为是“人造原子”，基于其可控组装构筑而成的超晶格（或超晶体）是一类具有晶体对称性的介观凝聚态物质，在能源、催化、力学、光电器件、生物医药等领域具有重要的应用价值。然而，实现超晶格材料的可编程化设计面临一个重要挑战：如何模拟原子成键，驱动颗粒间的选择性识别与方向性键合。

过去，超晶格领域的前沿研究主要由欧美研究团队主导，且大多集中于球形或凸多面体纳米颗粒的研究。复旦大学团队另辟蹊径，提出利用非凸纳米颗粒为构建基元，并通过调控颗粒的局部曲率，创造出类原子价键特性的颗粒间定向相互作用。

复旦大学化学系教授董安钢认为，这一研究思路为超晶格材料的按需定制开辟了全新的研究方向和视角。通过调控颗粒的曲率特性，并结合机器学习，未来有望真正实现超晶格材料的可编程化设计，进而推动纳米组装科学的发展。

据悉，这项研究仅是一个开始，团队正在探索其它非凸纳米颗粒基元，并计划进一步深入研究纳米尺度下物质组装机制与原理。

（通讯员丁超逸殷梦昊）

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