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图片来源：©SCIENCE |
新的研究表明，科学家可以诱导微小的金属颗粒自组装成能够导电并自我修复的微观导线。特拉华大学的 Kevin D. Hermanson 和他的同事在最新一期的《科学》杂志上发表了他们的发现，他们认为这种纳米线可能对湿电子和生物电路有用。
研究人员将直径为 15 至 30 纳米的金颗粒放置在两个电极之间薄腔室内的流体悬浮液中。当对电极施加交流电压时，颗粒首先聚集在一个电极的尖端，然后开始穿过液体向另一个电极生长。团队成员 Orlin Velev 表示，这一发现非常令人惊讶，考虑到“在交流电场中，水性金属纳米颗粒预计不会发生任何事情，因为这些微小颗粒之间的力非常小。” 导线自行组装，无需化学反应或焊接——Velev 补充说，这在微型化方面是一个优势。此外，科学家报告说，当电流过高并导致导线烧毁时，它们会自发修复。移除交流电压后，它们也保持完好无损。
接下来，该团队尝试控制导线的生长。他们发现，在电极之间的间隙中放置导电碳漆岛会导致导线向岛屿生长并跨越缺口（参见图像）。作者写道，这些物体会在电场中产生梯度并影响导线的生长。影响导线生长的其他变量包括电场强度和颗粒浓度，两者都必须超过最小值才能使导线自组装。作者总结说：“这项研究的一个有希望的方面是，有可能在水环境中以环境条件快速简单地创建电气连接。”