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中国科技大学俞书宏--硫化铜14面体微晶  

2010-09-08 21:15:05|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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硫化铜14面体微晶 - 驰奔 - --电镜代理事业部 DEMA--
A、B:化学法制备的微米级特种硫化铜14面体结构及其结构特征;C、D:具有优美对称性结构的想象中的艾舍尔多面体明星。
 
 英国《自然》杂志,在《研究亮点》栏目以《晶体生长:明星品质》为题,介绍了中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授俞书宏等发表在美国化学会主办的《材料化学》杂志最新一期上的一项研究成果。该课题组以“快讯”的形式,报道了他们用化学溶液法合成美丽而具有高度对称性、具有14个腔洞的14面体硫化铜微晶的工作。

  “来自中国合肥微尺度物质科学国家实验室的俞书宏教授和他的合作者们,运用简单的化学配方制造了被誉为'几何明星’的优美的硫化铜14面体微晶。让人回忆起著名艺术家科内利斯·艾舍尔在他1948年的木雕Stars作品中的'笼状’结构,每个晶体都是由四个完全相同的六角形的板通过相互交叉构筑成的具有14个腔洞的结构。”

  艾舍尔(M. C. Escher,1898-1972)出生于荷兰毛里茨,是一位享誉世界的现代版画艺术家。他擅长利用空间错觉、几何拼接、悖论结构等视觉原理和数学原理,精心创作石版画、木版画以及金属版画。其作品从“不可能”的角度重新描绘人们熟视无睹的客观世界,给人们的主观感受造成极大的冲击。他1948年的木雕作品Stars以一组多面体赞美了几何对称性,其中包括由八面体嵌入立方体而形成的立方八面体。

  此前,7月24日的《美国化学工程新闻》(Chem. Eng. & News)已在该刊《科学集粹》(Science Concentrates)栏目头条以《艾舍尔步入化学》(Escher goes chemical)为题,详细报道并评述了该项工作。文章指出,俞书宏等与德国波茨坦马普胶体与界面科学研究所的化学家们合作,制造了微米级的硫化铜14面体结构,每个14面体由4个相同大小而相互交叉、对角宽度约2微米的六方板片构筑而成,具有8个等同四角锥和6个等同三角锥形腔洞。

  为合成这类“艾舍尔晶体”,研究者们利用硝酸铜和元素硫的乙二醇溶液,在140°C的反应釜中反应一天,离心收集所生成的黑色固体后,在扫描电镜观察中得到“一个极大的惊喜”。俞书宏和他的合作者表示:“令人惊奇的是,如此简单的技术可以合成如此优美甚至一个技艺精湛的工匠也无法完成的微尺度物体。”他们推想,这一特种微结构材料具有潜在的应用,可以用作较大结构的构筑单元,或者是在微尺度上包覆其他材料的载体。

  近年来,俞书宏课题组在中国科学院“引进海外杰出人才”计划、国家杰出青年科学基金、中国科学院—德国马普学会伙伴小组等项目支持下,一直致力于从生物矿化材料的多层次结构获得灵感,实现分子水平上对特种纳米结构材料的构筑、尺度及微结构及其性能的有效调控,探索实现于自然的条件下设计和构筑具有特殊结构与形状的复杂结构功能材料的构想,在特殊纳米结构材料的生物矿化和仿生合成、发展有效的纳米化学合成新途径等方面取得了一系列重要进展。  

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