研究人员首次利用光来控制纳米粒子的形状，并利用氧化亚铜（铜和氧）晶体制造出微米尺寸的中空外壳。华盛顿大学圣路易斯分校的化学家、去年10月发表在《材料化学》杂志上关于这种新方法的研究资深作者布莱斯·萨德勒说，这种粒子未来可能有多种应用，例如作为一种低成本催化剂，帮助从空气中吸收过量的二氧化碳，以及改进显微成像等。
萨德勒解释说，这种中空化过程涉及可见光、碱性溶液和电压源。照射氧化亚铜微晶体会激发其电子，这些电子与铜离子结合形成规则的铜原子。这些原子不再与氧结合，可以自由地跳到粒子的表面，形成一层金属铜涂层，从而保护下方晶体的部分区域免受溶液侵蚀。
来源：秦楚
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晶体的结构决定了哪些面受到保护，哪些面会溶解：有些面的原子构成更容易激发电子，从而将金属原子带到表面。但未受保护的面会迅速溶解，沿着鲜明的几何线条塑造晶体。“金刚石只能以某些方式[容易地]切割”，萨德勒说，原因类似。金刚石最容易沿着其晶体结构中原子行的方向断裂。
密歇根大学的化学家斯蒂芬·马尔多纳多（他没有参与这项研究）说，该小组的发现“可能在设计用于高效... CO2还原或其他用途的催化剂方面非常有用。”
萨德勒说，中空晶体的大表面积和特定形状也可能在促进碳捕获反应之外发挥作用。例如，在显微成像中，现有方法非常适合识别固体晶体材料，但它们很难识别生物分子。萨德勒认为，类似的中空结构可以包裹有机分子，可能是在血液或尿液样本中，并增强难以检测物质的信号。研究人员还在研究与光强烈相互作用的不同材料，如氧化铁和氧化锰，这些材料有望用于氢燃料电池技术。