新技術(shù)可以深入了解納米材料的形成和發(fā)展過程

一種新形式的電子顯微鏡使研究人員能夠檢測納米級管狀材料，同時它們“活著”并形成液體 - 這是該領(lǐng)域的第一個。

由西北大學(xué)和田納西大學(xué)的多學(xué)科團隊開發(fā)，這項名為變溫液相透射電子顯微鏡(VT-LPTEM)的新技術(shù)使研究人員能夠以高分辨率研究這些動態(tài)，敏感的材料。有了這些信息，研究人員可以更好地了解納米材料如何生長，形成和發(fā)展。

“直到現(xiàn)在，我們才能看到'死'的靜態(tài)材料，”西北大學(xué)的Nathan Gianneschi說，他是這項研究的共同領(lǐng)導(dǎo)者。“這項新技術(shù)使我們能夠直接檢查動力學(xué) - 這是之前無法做到的事情。”

該論文于本周在美國化學(xué)學(xué)會期刊上發(fā)表。

Gianneschi是西北大學(xué)Weinberg藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的Jacob和Rosaline Cohn化學(xué)教授，McCormick工程學(xué)院材料科學(xué)與工程和生物醫(yī)學(xué)工程教授，以及國際納米技術(shù)研究所副主任。他與諾克斯維爾田納西大學(xué)化學(xué)副教授大衛(wèi)詹金斯共同領(lǐng)導(dǎo)了這項研究。

活細胞成像在20世紀初成為可能后，它徹底改變了生物學(xué)領(lǐng)域。科學(xué)家們第一次可以觀察活細胞，因為它們積極開發(fā)，遷移并發(fā)揮重要作用。之前，研究人員只能研究死亡的固定細胞。該技術(shù)飛躍提供了重要的洞察細胞和組織的性質(zhì)和行為。

“我們認為LPTEM可以為納米科學(xué)做生物細胞光學(xué)顯微鏡為生物學(xué)所做的事情，”Gianneschi說。

LPTEM允許研究人員混合成分并進行化學(xué)反應(yīng)，同時觀察它們在透射電子顯微鏡下展開。

在這項工作中，Gianneschi，Jenkins和他們的團隊研究了金屬有機納米管(MONTs)。作為金屬 - 有機骨架的子類，MONT具有很高的潛力，可用作微型電子設(shè)備中的納米線，納米級激光，半導(dǎo)體和用于檢測癌癥生物標(biāo)記物和病毒顆粒的傳感器。然而，MONT很少被探索，因為釋放其潛力的關(guān)鍵在于理解它們是如何形成的。

西北大學(xué)和田納西大學(xué)的團隊第一次用LPTEM觀測MONT，并對納米尺度的有限MONT進行了首次測量。

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