麦吉尔大学化学系的研究人员利用一种来自烟草花叶病毒的蛋白质，开发出一种环保方法，能够引导金纳米颗粒自组装成具有精确间距的超薄片。这种材料有望应用于太阳能电池、传感器及先进光学器件领域，其生产过程成本较低且环境影响较小。

传统方法构建此类有序纳米结构常需使用刺激性化学品并在严格条件下进行。该团队的突破在于改造了病毒蛋白质，使其能在室温下的水溶液中自组装成片状支架。合著者、副教授艾米·布鲁姆解释道：“如果你只是把这些纳米颗粒随意撒在表面上，其中一部分会随机产生增强作用。但如果你能让它们保持在一个合适的固定距离，那么整个表面都会被激活。”这种精确排列能有效增强材料的光学性能。

研究团队通过为病毒蛋白质添加一段组氨酸链(起到类似“钩子”的作用)来修饰它，使其能抓住金纳米颗粒并引导组装过程。布鲁姆指出：“我们依赖于大量非常弱的相互作用。如果只有一个相互作用，它肯定无法维系。但如果有15个，它就能非常牢固地维系下去。”这种基于生物模板的方法避免使用活性病毒，仅利用其蛋白质外壳。布鲁姆表示，这项工作旨在利用自然的基本单元，使技术更清洁、经济和智能。

研究人员还观察到，在特定条件下，这些薄片能自发卷曲形成纳米管，这为未来探索其类似纳米光纤的潜在功能提供了新方向。相关研究成果已发表在《Small》期刊上。该方法为制造功能性纳米材料提供了一条更可持续的路径。

更多信息：作者 Ismael Abu‐Baker 等人，标题《烟草花叶病毒外壳蛋白模板化的扩展等离子体纳米结构》，发表于Small(2025)。期刊信息： 小型