纳米颗粒已经使自行车和网球拍变得更轻更结实，保护眼镜不受划伤，并帮助化疗药物直接作用于癌细胞。但它们的实用性取决于能否精确地将它们雕刻成正确的形状——当它们非常小，以至于成千上万个可以装进一张纸的厚度时，这并非易事。
在12月3日发表在《自然材料》(Nature Materials)杂志上的一项研究中，芝加哥大学(University of Chicago)的科学家们公布了一项创新技术，突破了制造这种纳米颗粒的边界。他们在纳米颗粒的表面涂上一层涂层，这使得他们只能在暴露的表面涂上新分子——有点像模板和喷漆罐。
纳米粒子很吸引人，因为它们喜欢把自己组装成各种形状，所以在很多应用中，科学家可以添加合适的成分，在合适的温度下烘烤，得到他们想要的形状。但这只产生了一定范围的可能性。
这篇论文的作者、化学助理教授约西·魏茨曼(Yossi Weizmann)说:“大多数自组装都是基于球体，它们在结构上并没有真正的区别，但对于大多数其他形状来说，能够到达特定区域是很重要的。”“你需要更深入的能力来更全面地探索纳米技术的可能性。”
新方法是在纳米颗粒的某些位置涂上一层聚合物涂层。然后你可以添加下一个分子，它只能附着在没有聚合物的纳米颗粒上。
由此产生的可能性仅限于科学家的想象。
论文第一作者之一、研究生凯尔吉布森(Kyle Gibson)说:“我们设计积木的方式让你可以做出大量排列。”
纳米粒子的形状是通过在其表面的某些部分涂覆新分子而形成的。(陈,吉布森等。)
他们对其进行了测试，并在只有中心、边缘和顶点暴露的纳米尺寸的三维立方体中做出了各种形状，在只有自由角的二维棱镜中做出了各种形状，在只有一侧、一侧或两端可用的一维棒中做出了各种形状。
科学家们说，这种形状的范围允许科学家们用属性进行实验，这可能会为新的电子和传感技术提供思路。
参与这项研究的其他芝加哥大学科学家是刘迪博士，16岁;研究生Huw Rees;博士后研究员陈刚和李荣勋。其他合著者来自布鲁克黑文国家实验室和哥伦比亚大学。
引文:“可编程自组装纳米粒子的区域选择性表面编码。“陈,吉布森等人，《自然材料》，2018年12月3日。Doi: 10.1038 / s41563 – 018 – 0231 – 1
资助:国家科学基金会、美国能源部、芝加哥大学、玛莎·安和约瑟夫·a·切尼克研究生研究基金、HHMI国际学生研究奖学金