硅纳米线有序组装技术取得进展
2025-09-10 14:58
来源:IMDEA Materials
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IMDEA材料研究所的研究团队开发出一种新方法,可将硅纳米线自组装为有序的宏观网络结构。这一进展为扩大硅纳米线在工业领域的应用提供了技术支持。IMDEA材料研究所研究员David Tilve博士

硅纳米线因其优异的储能能力、导电性和机械强度,被视为下一代电池、电子设备及先进功能材料的候选材料。但由于单根纳米线直径仅为10-50纳米,约为人类头发丝的千分之一,许多应用需将其加工成更大规模的束状结构。实现纳米线在宏观尺度上的有序排列与密度控制,是提升其在电池和传感器中性能的关键。

研究员David Tilve博士表示:“一维纳米材料通常以无序粉末形态存在,限制了其特性和应用潜力。这项技术的核心在于将纳米线自组装成有序纳米结构,从而充分释放其性能。”他补充道:“通过加工形成高度排列的束状结构,我们显著增加了纳米线之间的接触面积,这是无序网络无法实现的。”

研究团队通过水分散及真空过滤工艺,使纳米线在水中自发排列成紧密束状,并进一步连接成类纸状网络结构。每束约包含15根自组装纳米线,线间距仅为0.4纳米,接近原子尺度。该有序结构展现出良好的宏观稳定性和可控性,为开发高性能电池、高效电子器件及新型光学材料提供了新途径。

该研究成果发表于《纳米技术》杂志,属于IMDEA研究所连接纳米与宏观尺度材料研究项目的一部分,旨在推动纳米线网络材料在光学及储能电极等领域的应用。

更多信息: David Tilve-Martinez 等人,《水分散体中的有序硅纳米线束网络》,《纳米技术》(2025)。期刊信息: 纳米技术

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