纳米颗粒组装成第一个单成分准晶体

研究人员惊奇地发现，四面体纳米颗粒可以自组装成准晶体。这种令人着迷的结构是第一个只包含一种成分的准晶体——尽管它们的存在在近十年前的计算模拟中就被预测到了。

与传统晶体不同的是，准晶体中的有序图案并不是在所有方向上都有规律地重复。当Dan Shechtman在20世纪80年代初发现准晶体时，这种非周期晶体的想法是如此令人发指，以至于许多科学家都断然否认它们的存在化学巨头莱纳斯·鲍林甚至称谢赫特曼为“准科学家”。．它带走了谢赫特曼，他后来他的工作获得了诺贝尔奖——花了好几年时间让科学界相信它们是真实存在的。

今天，准晶体已经成为科学词汇的一部分。大多数是金属合金，如铝- - - - - -铜- - - - - -铁都至少含有两种成分。但在2009年，计算机模拟表明单组分准晶体也可能存在。

陈欧来自美国布朗大学的一名科学家和他的团队现在已经用四面体纳米颗粒制造出了第一个这样的单组分准晶体。颗粒由纤锌矿(锌硫化铁)覆盖的油酸在三面和octadecylphosphonic酸在剩下的一边。

浮在上面乙二醇，纳米颗粒自组织成以十方体(10面多边形)为主要结构单元的超晶格。这种10倍旋转对称只有在准晶体中才有可能。

使准晶体晶格成为可能的是纳米颗粒的柔软边缘。它还允许他们制作5到9边的小多边形，填充十边之间的空间。研究人员写道，这种灵活的多边形平铺规则可以帮助其他人创造单成分准晶体。