英開發(fā)出納米多孔材料新方法

英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種名為“集合滲透震動(dòng)”（collective osmotic shock，COS）的新方法來多孔納米材料，可大大提高效率，在水資源過濾、發(fā)光設(shè)備和化學(xué)傳感器等方面具有廣闊應(yīng)用前景。新研究發(fā)表在《自然·材料學(xué)》上。

人們以前認(rèn)為，要多孔材料必須有主輔成分，輔料成分既要和主料成分相連，還要與外界相通，這樣才能便于清除，輔料成分除去后，就在主材料上留下小孔。而在新方法中，輔料成分*被包入主料中形成陣列，利用輔料的滲透力和結(jié)構(gòu)形成納米孔，更加靈活。

論文領(lǐng)導(dǎo)作者、劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的埃森·西瓦尼亞說：“這種方法就像化學(xué)課上把鹽水氣球放在淡水浴中，演示怎樣能把鹽從氣球中取出。鹽無法離開氣球，但水會(huì)不斷進(jìn)入，不斷沖淡氣球中的鹽度。更多水進(jìn)入后，氣球會(huì)漲起甚至爆裂，鹽就被*釋放出來。”

“在我們的實(shí)驗(yàn)中基本也是如此。輔料被陷落在主材料的成分中，產(chǎn)生了一系列微小爆裂，由此和外界連通而釋放出被包在其中的輔料成分，給主材料打開許多小孔。” 西瓦尼亞說，這種*的工藝也可用來開發(fā)過濾器，能清除水中極微小的染料顆粒。目前，這是一種有效的過濾系統(tǒng)，可幫助貧困國(guó)家獲得淡水，還可以用于過濾地下水，清除工業(yè)廢水中的重金屬。隨著進(jìn)一步開發(fā)，它還能成為一種低技術(shù)含量低耗能的海水淡化路線。

研究人員還和光子與光電學(xué)專家合作，用新工藝制作的材料做成電極模板，用在發(fā)光設(shè)備中。由于材料微孔具有*的堆積式陣列，提供了一種多光子層，能吸收微量的化學(xué)物質(zhì)而改變顏色，可用在傳感器或光學(xué)組件中。西瓦尼亞還指出，目前他們還在進(jìn)一步開發(fā)該技術(shù)在多方面的應(yīng)用，如太陽能電池、超級(jí)電容電極、燃料電池等。