自组装银纳米立方体
银纳米立方体
银因其优越的性能而成为纳米结构最重要的材料之一。银纳米结构已经合成了一系列不同的形状，包括球体、圆盘、棒、线、星、棱柱、右双锥和立方体。其中，单晶纳米立方体是最有用的结构，特别是用于生产金纳米笼，因为银纳米立方体用作牺牲模板。
合成
华盛顿大学的研究人员开发了一种多元醇合成方法，该方法简单、稳健且用途广泛，可用于生产作为单分散样品的银纳米立方体。这里银原子是通过用乙二醇还原 AgNO3 前体形成的。一旦银原子的浓度达到过饱和水平，它们将开始成核并在溶液相中生长成银纳米结构。添加微量硫化钠(Na2S)或硫氢化钠可提高银纳米立方体的产率。硫化物阴离子的存在极大地加速了银纳米立方体的多元醇合成，因为银离子的还原率急剧增加。
自组装和合成
加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了一种技术，使银纳米立方体能够自组装成更大规模的结构，用于新的光学、化学和生物传感器、光学电路以及下一代天线和透镜。金属纳米晶体呈立方体状，像砖块一样，会自发地组织成更大规模的结构，彼此之间具有精确的方向。
为了构建天线和透镜等物体，研究人员使用了化学合成的金属纳米晶体。纳米晶体可以合成为不同的形状，通过创建由结晶银组成的微小立方体来构建这些结构，这些立方体在组织成多粒子组时可以限制光线。将光限制在超小体积中可以使光学传感器具有极高的灵敏度，并使研究人员能够监测单个分子如何随时间移动、反应和变化。
控制
为了控制立方体的组织方式，研究人员开发了一种将聚合物链接枝到银立方体表面的方法，从而改变了立方体之间的相互作用。通常，当立方体等物体堆叠时，它们会像俄罗斯方块一样并排包装。通过模拟，研究人员预测，在立方体表面放置短的聚合物链会导致它们正常堆叠，而放置长的聚合物链会导致立方体边缘到边缘堆叠。
研究人员通过创建宏观薄膜来证明具有这两种不同取向的纳米立方体，并表明薄膜反射和透射不同波长的光。
应用
这些发现可能对开发新的光学化学和生物传感器（光与分子相互作用）以及光电路（光可用于传递信息）具有重要意义。
纳米材料