水稻化学家发现了四面体纳米粒子的可控生长机制

休斯顿——(2021年10月21日)——大自然显然喜欢对称。比如看自己的手。但是有时候自然会产生不对称的东西，原因并不总是很清楚。

莱斯大学的化学家马修琼斯(Matthew Jones)和他的团队一直在寻找这些关于有用纳米粒子问题的答案。

琼斯、孙、第一作者和博士后研究员程志华和陈研究生的一项新研究证明了对称性破坏如何在粒子生长过程中可靠地形成金字塔形状的金四面体纳米晶体。在对称破缺中，发展系统的微小涨落决定了系统的命运。在这种情况下，它适合于从对称的原子晶格开始生长纳米级晶种。

莱斯大学的研究人员展示了如何在结晶过程中平衡热力学和动力学，从而使粒子按照所需方向倾斜生长。他们的发现也为使用不对称纳米粒子作为独特超材料的构建模块开辟了道路。这项发表在化学学会期刊ACS Nano上的研究得到了琼斯帕卡德奖学金(Jones Packard Scholarship)的支持，该奖学金于2018年获得资助，以帮助他进行液体细胞透射电镜(TEM)的研究。

琼斯和他的实验室开发的技术允许研究人员通过一个足够大的窗口来观察液体中单个金属纳米粒子的形成，这个窗口可以让电子通过。在一般使用中，透射电子显微镜在高真空下工作，只是简单地蒸发暴露的液体。研究人员指出，四面体纳米粒子通常是其他过程的副产品，但在实验室中故意制造它们已被证明是一个挑战。

“如果一个粒子是单晶，它通常会继承晶格的对称性，”琼斯说。晶体通常是高度对称的，如立方体、菱形十二面体或八面体。但有些人看到一些奇怪的离群值，它们神秘地不如母晶格对称。”