納米粒子結合又有新方式類似沙雕原理由溫度和磁場控制

美國北卡羅來納州的研究人員開發出了一種新技術，能在液體中將納米粒子組裝成細絲（左）。這些細絲能夠在斷裂后（中）重新組裝（右）。

　　沙粒和納米粒子在普通人眼里，或許只是一些小到連肉眼都看不清的小顆粒，但日前來自美國的一組科學家卻受到海邊常見的沙堡和沙雕的啟發，創造出了一種全新的納米粒子結合方式。

　　這項來自美國北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學教堂山分校的研究發現，磁性納米粒子能將自己包裹在一層油液“外套”當中，并能在水中通過獨特的毛細管“橋梁”結合起來，形成特定的納米粒子鏈條。這些鏈條對溫度極其敏感：當溫度從45攝氏度降低到15攝氏度后，這些納米粒子之間的鏈條就會變脆繼而斷裂，納米粒子也會分散開來；而如果將溫度重新升高，并施加一定的外部磁場，這些鏈條又會神奇地再次形成。

　　負責此項研究的北卡羅來納州立大學化學和生物分子學教授奧爾林·威勒夫解釋稱，這個過程就像是用濕潤的沙子來制作沙堡和沙雕。在沙子當中加入一定比例的水，就能將細小的沙粒結合起來，讓它們具有一定的可塑性。納米粒子也是如此，由于油和水不會融合，在水中身著油液“外衣”的納米粒子之間能通過毛細管橋梁結合起來。外部磁場則能控制這些納米鏈條，讓其按照科學家們設想的方向生長。

　　換句話說，這種材料能根據溫度的變化作出響應，具有一定的柔性和彈性。威勒夫說，該技術能讓液體中的納米顆粒之間形成靈活可控的連接，未來有望借此開發出帶有柔性接頭的微型機器人或是帶有磁性和自我修復功能的凝膠。相關論文發表在最近出版的《自然·材料學》雜志上。