受到大自然的启发，纳米技术研究人员发现“自发曲率”是决定超薄人造材料如何转变成有用的管子、扭曲和螺旋的关键因素。
进一步了解这一过程(模仿自然界中一些种子荚的打开方式)可以解锁一系列比人类头发细 1,000 倍的新型手性材料，并有可能改进光学、电子和机械设备的设计。
手性形状是无法叠加在其镜像上的结构，就像你的左手是右手的镜像但无法完美地贴合在右手上一样。
由微小分子引起的自发曲率可用于改变薄纳米晶体的形状，其形状受晶体宽度、厚度和对称性的影响。
这项研究发表在《国家科学院院刊》上，由法国国家科学研究中心 (CNRS)的成员与悉尼大学ARC激子科学卓越中心的同事一起进行。
纳米尺度的变形
想象一张纸，当浸入溶液中时，在没有任何外力的情况下扭曲或卷曲成螺旋。这类似于某些薄材料在纳米尺度上发生的情况。
研究人员发现，当某些类型的半导体纳米片(极薄的扁平晶体)涂有一层称为配体的有机分子时，它们会卷曲成复杂的形状，包括管状、扭曲状和螺旋状。这种转变是由配体施加到纳米片的顶部和底部表面的不同力驱动的。
这一发现的意义在于能够通过了解配体和纳米血小板表面之间的相互作用来预测和控制这些纳米血小板的形状。
从自然设计到纳米级创新
这项研究的灵感源于对螺旋结构普遍存在的自然现象的观察，从我们细胞中的 DNA 到种子荚的自发扭曲。这些结构具有材料科学中非常理想的独特性质，因其在机械、电子和光学领域的潜在应用。
纳米片具有形成螺旋结构的能力，以及由于量子限制而具有的优异光学特性，因此成为创造具有特定特性的新材料的主要候选者。这些材料可能包括选择性反射光、以新颖方式导电或具有独特机械性能的材料。
未来技术的框架
这项研究的影响是相当大的。通过提供一个理解和控制纳米血小板形状的框架，科学家们拥有了一种新工具来设计具有精确调整特性的材料，这些材料可用于从先进电子产品到响应式智能材料等技术。
例如，纳米血小板可以被设计为根据环境条件(例如温度或光线)改变形状，从而为适应和响应周围环境的材料铺平道路。这可能会在创造更高效的传感器方面带来突破。
此外，该研究暗示有可能创造出能够以最小的能量输入在不同形状之间切换的材料，这一特性可用于开发新型纳米级执行器或开关。
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