是什么使金原子聚集在一起的呢?


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材料牛注:Jeffrey Reimers教授的團隊解釋了金原子聚在一起的原因,從而揭開了一個納米科技之謎,有助于金原子在生物醫學和電子方面等的進一步應用。

金很特殊,不僅作為一種投資被人們渴望得到,作為珠寶而富有價值,而且有著數千年的輝煌歷史。在古埃及的墓穴中發現了華麗的鍍金表面,這說明古人已經將金顆粒作為涂料使用。

目前,悉尼科技大學的研究者們解開了在當今新興的納米科技領域里金備受關注之謎。

來自數學和物理科學學院的Jeffrey Reimers教授和Mike Ford助教,帶領團隊解釋了金納米顆粒生長過程中所發生的化學鍵合過程。

他們的研究發表于這周的 Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)上,為金在生物醫學成像、藥物遞送和電子方面的應用鋪平了道路。

澳洲科學院的院士、2016年大衛克萊格化學研究勛章的獲得者Reimers教授認為,“金特殊的原因和硫特殊的原因,是理解納米顆粒如何生長的關鍵。”他還說道,“金之所以獨特是由于其不會生銹、腐蝕或變得暗淡,這意味著它通常不與其他物質反應,因此被稱為貴金屬。”“金中的電子運動很快,所以它的密度較大,相比于其他原子來說,是金原子一個重要的性質······所以金雖然有著金屬的形貌,但是有著奇怪的色澤,并且具有如硫一樣非金屬的許多性質。”

將納米顆粒發展為非侵害性的靶向治療疾病(如癌癥)的藥物,目前對于科學家們來說是一項挑戰。關鍵在于控制金納米顆粒的尺寸和形狀,使其按預想的方式發揮作用。

通過鑒別鍵合金納米顆粒的表面的“膠黏劑”的重要性, Reimers教授和 Ford助教,同丹麥科技大學和悉尼大學的合作者們一起,發現了確定納米顆粒性質的關鍵。

金和硫反應可以形成強的共價鍵(一種電子對被兩個原子共享的化學鍵)化合物,如金的硫醇鹽。

Reimers教授說道三十年來,化學家們都認為這是硫聚集在一起和保護金納米顆粒的原因。然而,研究者證明真正的原因是范德華力,一種分子間的吸引力。他還說道,“只有一個人真正的理解了鍵合,他才能準確的描述化學。”目前人們可以通過設計實驗來說明納米顆粒如何生長,“我們有更好的設備來理解這些實驗,這將為研究者們探索新一代的金納米科技鋪平道路。”

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感謝材料人編輯部劉萍提供素材

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