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手性纳米结构具有优异光学性能 我国研究成果不断增多

2022-01-19 17:42      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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手性纳米结构具有优异光学性能 我国研究成果不断增多

  手性在多个学科中均是一种重要的对称特点,是自然界物质普遍存在的基本属性,例如生物学领域的DNA双螺旋、蛋白质二级结构即为手性结构。纳米材料是三维空间中至少有一维处于纳米(1-100nm)尺寸的材料,随着尺寸缩小,材料的特性会发生改变呈现独特性能,因此纳米结构成为材料科学研究的热点之一。手性纳米结构具有独特的光化学、光力学效应,因此受到关注。
 
  手性纳米结构具有优异的光学活性,通过人工设计这种结构可以实现特殊光学性能;可以利用手性纳米结构的旋光特性对圆偏振光的不同响应来区分物质结构,是确定分子结构的新方法。现阶段,手性纳米结构研究涉及超材料、不对称催化、拓扑电子学等多个领域,在可见光波段具有手性光学响应特性的等离子体金属纳米结构,是研究热点之一。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年手性纳米结构行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,手性纳米结构在光学器件、光通信、彩色显示、生物传感、生物医药、化学催化、检验检测、隐身材料等领域具有广阔发展前景。由于手性纳米结构在可见光波段具有独特光学特征,因此可用于光学器件、光通信、彩色显示等方面;手性纳米结构可区分物质的分子结构,具有手性识别与分离功能,可用于生物传感、检验检测、隐身材料等方面;此外,手性纳米结构的特殊性能使得其在生物医药、化学催化等方面具有良好发展潜力。
 
  手性纳米结构性能优点突出,因此国内外高校、科研机构对其研究不断深入。在我国,近年来手性纳米结构研究成果不断增多,2020年仅一年即有多项成果问世。例如,山东大学团队在自组装手性纳米结构和光学活性功能拓展上取得进展;兰州大学科研人员与国内外多所大学合作制备了多级复杂结构并具有强烈手性发光的手性粒子;上海交通大学团队与美国密歇根大学合作人工制备了高度复杂纳米结构的手性粒子;华东理工大学团队首次构筑手性环状纳米多级结构,等等。
 
  我国政府对手性纳米结构的发展也极为重视。“十四五”国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项中提出,发展新型刺激响应性手性纳米结构体系,研究手性纳米材料对多重刺激的响应调控、规律与机制。研究定向合成技术,实现手性纳米结构的独特光化学作用和光力学效应,发展分子构象和功能光调控的新方法。新思界行业分析人士表示,在国家政策推动、高校研究力度加大背景下,我国手性纳米结构研究成果将继续增多,未来产业化转化将是行业发展重点。
 
关键字: 手性纳米结构