从纳米金片到任意宏观金造型

目前纳米材料的各种研究主要集中在合成各种不同形状的纳米物质。而如何把这种纳米级的材料扩展成独立的宏观物质比较困难。日本产业技术综合研究所的研究员们发现了一种制备二维微米级纳米金片的方法。此种方法是采用带有羧基的二分子膜 (DSA) 在水中的自组装结构作为模板来控制纳米金的有序生长。这种在水中的二分子膜能够起到三个作用，包括还原剂、分散剂和控制生长的模板。所以不需要采用其他对环境有害的物质或溶剂就能在水中简便地合成纳米金片并控制他们的生长。得到的二维金片尺寸达到数微米级，厚度在数十纳米以下。

如果在这些合成的纳米金片的水溶液中加入一些有机溶剂，比如乙酸乙酯，这些金片就会在水/乙酸乙酯界面发生自组装行为。在这个过程中，原来在水中的大部分的有机二分子膜被萃取到有机层中，另外一部分仍残留在纳米片的表面。由于这种自组装行为，可以不用离心等复杂方法就能简便的把这些在界面聚集的纳米金片取出。

得到的纳米金片集合体具有可塑性，能够在室温条件下简单的用手指和模具压成各种独立的宏观金造型。这些造型的精度可以达到微米级别，比方说可以做成精度为微米级的凹凸造型等。

并且，在压缩的条件下，这些纳米片的集合体的导电性能发生了剧烈变化。在没有加热的条件下，它们也能表现出接近普通金的优异的导电性能。这是由于在压缩的条件下纳米金片集合体的表面形貌发生显著变化。从具有片状的表面形态变成了融合在一起的紧凑的结实结构。

这种生成微米级纳米金片的方法具有简便性，而且不需要另外的还原剂、分散剂和模板，就能控制其生长。得到的纳米金片聚集体就像粘土一样能在室温被塑造成具有高导电的高精度的图案和任意独立的宏观金造型。

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Gold clay from self-assembly of 2D microscale nanosheets

Youfeng Yue*, Yasuo Norikane

Nat. Commun., 2020, 11, 568, DOI: 10.1038/s41467-019-14260-5