纳米粒子在轨道上表现稳定

一项由美国宇航局(NASA)出资的材料科学方面的研究取得了新发现，这个发现有可能会极大地改变电子、颜料、化妆品以及制药工业研制产品的方式。研究人员发现了一种在液体中悬浮细小颗粒的新方法。这些颗粒的集合叫胶质悬浮体，它可以帮助研究人员更好地理解如何控制在流体如水或有机溶剂（如酒精等）中发现的微粒“组装”体（particle assemblies）。2001年8月6日出版的《国家科学院会议录》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上刊登了一篇论文。该文作者们设计了一种稳定液体中的颗粒、防止颗粒自组织或凝结成杂乱无章的凝胶状结构的处理方法，作者把这种方法称为“纳米粒子悬浮术（nanoparticle haloing）”。这篇论文的作者之一、NASA 研究人员兼Illinois 大学教授Jennifer Lewis博士说，“颜料就是一个含有悬浮胶质颗粒的例子。如果颗粒变得不稳定，它们就会胶结在一起，颜料就会变得很粘稠，这限制了作品的可观赏年限（shelf life）。用纳米粒子悬浮术，我们能控制液体中物质的性能和结构。”由NASA总部生物和物理研究办公室出资，Lewis和她的同事展开了研究工作。这项研究计划给研究人员提供了微重力或低重力环境，以便加深对与材料科学相联系的基础物理化学过程的理解。NASA总部分管生物和物理研究的代理副局长Kathie Olsen博士说：“NASA的科学家正在用微重力，对材料的性质与结构进行研究、对空间加工在创造新材料过程中的作用进行考察。通过减去重力的因素，我们能够更清楚地观察到物质生成过程中发生着什么事情。” 通过“裁剪”颗粒之间的相互作用，研究人员可以使液体混合物具备所需要的胶质稳定度。这意味着我们能够创造特定的胶质液体、凝胶、甚至晶体。“这种创造特定材料的能力，能够帮助我们研制经过改进的材料，如光流控制材料（photonics）。”例如，论文的作者之一，Illinois大学的另一位材料科学与工程教授Paul Braun和Lewis组成研究小组，尝试着用这些皮实的（robust）纳米粒子稳定的胶质微球体混合物，“组装”皮实的用于光流控制带隙材料的周期型模版。这些研究人员最近从国家科学基金会得到经费，继续这一研究。Lewis博士和她的学生，也在研究由这些微球纳米粒子混合物“装配”成的胶质溶液和凝胶体的结构和流动性能。通过单单地改变材料的组成，研究人员能够配制出性质差别非常大的溶液体系。这些研究为电陶瓷领域中正在进行的胶质处理提供了基础。（编译：曹秀云 审核：杜元清）