会玩!这位科学家副业是做纳米车 还为此发了20多篇文章


材料牛注:有些大牛不光能把自己的本职工作做得非常好,就连副业也干得有声有色,下面给大家介绍的这一位,做了一系列非常有趣好玩的东西——纳米小车,不仅样子像车,还能“开动”呢!

美国莱斯大学的有机合成化学家James Tour教授除了做好自己的本职工作之外,还进行了一项非常有趣的工作——做纳米小车。关于纳米小车的研究前前后后发了20多篇文章,其中一篇发表在期刊Chem Soc Rev上,一篇发表在Accounts上,不得不说,作为副业,人家同样干得非常出色。

James Tour教授最重要的工作于2005年发表在Nano Lett上,目前被引次数已接近200。他们做了一个类似于四驱车的分子,四个“轮子”为C60,在扫描隧道显微镜(STM)下可以看到这辆“小车”在金的表面沿轴线方向进行热运动。而另一个只具有三个“轮子”的分子则只能在原地打转。

这项工作的初衷应该是利用STM表征表面的单分子定向运动,结果不知道是Tour教授本人还是他们课题组的其他人给这个分子取了Nanocar 这个名字,然后就一发不可收拾了。

下面是选取的几个例子:

四个“车轮”中间由几个芳香烃构成“底盘”,Tour教授为其取名为“纳米卡车”。这项工作于2006年发表在期刊JACS上。

上图为Tour教授自组装的“纳米火车”,于2008年发表在期刊Nano Research上。

Tour教授不仅做出了纳米小车,还对小车的各个部件进行了改良,比如“轮子”的技术就发展了三代:

最初使用的是C60,但是由于C60在光照下不稳定,不利于发展光驱动的纳米小车,于是第二代Nanocar 换上了对光更稳定的碳硼烷,第三代则使用的是和金属表面作用更强的金属有机配合物。

“小车”做出来了,但是不能没有动力,于是Tour教授说,我们得给小车装上分子马达!“小车”最初是靠分子热运动在金表面沿“轮子”导向前后无规则运动的,这对Tour教授来说远远不够,于是他们又做出了一种“纳米毛毛虫”,因为它的运动方式和毛毛虫的爬行方式如出一辙。

另外他们还做了一种分子,在它的“车轴”中间有一个片段,可以在光照下单向旋转,Tour教授希望这样能够推动分子小车向一个方向运动,遗憾的是没能成功。但是不得不承认,他们的科研精神真的很令人佩服,值得我们学习。

以上都是Tour教授发展的副业——做纳米小车,是不是很有趣呢?另外,Tour教授的主业是分子电子学和石墨烯碳纳米管为主的纳米技术,只是副业都做的如此出色,是不是很厉害呢?

更多纳米小车图片请点这里

本文由材料人编辑部黄亚编译,点我加入材料人编辑部

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