??陶藝是人類制造史上極為重要的技術(shù)，提供了通過極簡(jiǎn)單的方法逐步設(shè)計(jì)、制造、組裝精致的空心結(jié)構(gòu)的能力。然而，類似的合成概念在納米領(lǐng)域尚屬空白?？招募{米結(jié)構(gòu)在化學(xué)、材料、生物學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用，但目前常見的空心納米結(jié)構(gòu)以簡(jiǎn)單的中空球?yàn)橹?，?fù)雜空心結(jié)構(gòu)的合成是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，更難以將空心結(jié)構(gòu)組裝成更復(fù)雜的聯(lián)通體系。近日，南京工業(yè)大學(xué)陳虹宇教授課題組研究出了納米陶藝這一合成策略，將陶藝的概念引入納米合成中，提供了按需合成及連接空心納米結(jié)構(gòu)的能力，相關(guān)工作以“On Demand Synthesis of Hollow  Fullerene Nanostructures”為題發(fā)表在《自然·通訊》上。

此合成手段利用富勒烯（C60或其衍生物）作為殼材料，二甲苯液滴作為空心結(jié)構(gòu)的軟模版，一步合成多種精致的空心納米結(jié)構(gòu)，例如，碗、瓶及具有多個(gè)空腔的葫蘆的可控合成。更重要的是，通過將單個(gè)空心結(jié)構(gòu)作為節(jié)點(diǎn)，此方法可實(shí)現(xiàn)空心結(jié)構(gòu)之間的靈活對(duì)接，實(shí)現(xiàn)從合成獨(dú)立的空心單元至組裝復(fù)雜的聯(lián)通系統(tǒng)的跨越。

陳教授團(tuán)隊(duì)詳細(xì)研究了此方法的反應(yīng)機(jī)理：此方法的核心控制力來源于對(duì)液滴模版的準(zhǔn)確操控。通過利用液滴可以任意進(jìn)行形變的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)空心結(jié)構(gòu)形貌的精確控制；通過控制液滴之間的融合過程實(shí)現(xiàn)空心結(jié)構(gòu)之間的組裝及聯(lián)通。同時(shí)，作為概念驗(yàn)證，陳教授課題組利用此類結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了具有多個(gè)隔間的納米容器，實(shí)現(xiàn)了多種納米顆粒在此容器內(nèi)的分段裝載。此方法極大的提高了空心納米結(jié)構(gòu)合成的自由度，為納米尺度上空心系統(tǒng)的建立打下了必要的基礎(chǔ)。

該工作以新加坡南洋理工大學(xué)博士生韓飛為第一作者，先進(jìn)化學(xué)制造研究院陳虹宇教授為唯一通訊作者，南京工業(yè)大學(xué)為第一單位發(fā)表。

原文鏈接: https://www.nature.com/articles/s41467-019-09545-8