研究发现，自发弯曲是纳米材料变形的关键

受自然的启发，纳米技术研究人员将“自发弯曲”确定为决定超薄人造材料如何转化为有用的管道、扭曲和螺旋的关键因素

更好地理解这一过程——它模仿了一些种子荚在自然界中的打开方式——可以解锁一系列比人类头发薄1000倍的新型手性材料，有可能改进光学、电子和机械设备的设计

手性形状是不能叠加在其镜像上的结构，就像你的左手是右手的镜像，但不能完美地放在它上面一样。

微小分子引起的自发弯曲可以用来改变薄纳米晶体的形状，受晶体宽度、厚度和对称性的影响

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，由法国国家科学研究中心（CNRS）的成员及其位于悉尼大学的ARC兴奋科学卓越中心同事进行

想象一下，一张纸在浸入溶液中时，在没有任何外力的情况下扭曲或卷曲成螺旋状。这类似于某些薄材料在纳米尺度上发生的情况

研究人员发现，当某些类型的半导体纳米片——极薄、扁平的晶体——涂上一层称为配体的有机分子时，它们会卷曲成复杂的形状，包括管、扭曲和螺旋。这种转变是由配体施加在纳米片的顶部和底部表面上的不同力驱动的

这一发现的意义在于通过了解配体和纳米血小板表面之间的相互作用来预测和控制这些纳米血小板形状的能力

这项研究的灵感来源于观察螺旋结构普遍存在的自然现象，从我们细胞中的DNA到种子荚的自发扭曲。这些结构具有独特的性质，这在材料科学中是非常理想的，因为它们在机械、电子和光学中有潜在的应用

纳米板具有形成螺旋结构的能力，以及由于量子限制而产生的特殊光学性质，是创造具有特定特性的新材料的主要候选者。这些材料可能包括选择性反射光、以新颖方式导电或具有独特机械性能的材料

这项研究的意义是相当大的。通过提供一个理解和控制纳米片形状的框架，科学家们有了一种新的工具来设计具有精确调谐特性的材料，用于从先进电子到响应灵敏的智能材料等技术

例如，纳米片可以被设计成根据环境条件（如温度或光照）改变形状，为材料适应和响应周围环境铺平道路。这可能会在创造更高效的传感器方面取得突破

此外，这项研究暗示了创造出能够以最小的能量输入在不同形状之间切换的材料的可能性，这一特性可用于开发纳米级的新型致动器或开关