氦离子打开了全新的材料世界

他们通过创造纳米筛子来说明他们的发现，纳米筛子可以帮助将分子分离到比人类头发精细10,000倍的前所未有的分子。

该研究通过离子辐照进行超塑性纳米级孔隙成型，今天发表在Nature Communications上，由Morteza Aramesh博士，Mayamei Yashar博士，Annalena Wolff博士和Kostya(Ken)Ostrikov教授撰写。

昆士兰科技大学科学与工程学院和健康与生物医学创新研究所的Ostrikov教授表示，这是利用氦离子显微镜产生的氦离子束改变原子行为和创造新材料的可能性的一个例子。

“我们发现，在氦离子显微镜中产生的一束高能氦离子在原子尺度上重新排列了纳米多孔阳极氧化铝材料，并将其毛孔缩小到各种前所未有的微小尺寸，”Ostrikov教授说。

“这些微小的毛孔意味着科学家可以将分子筛分成不同的大小来单独研究它们。它可以为癌症的早期检测开辟道路，例如，通过血液检测，可以在肿瘤发展前检测癌症产生的DNA 。

“这种新的离子辅助操作物质在最小的长度尺度上完全改变了氧化铝的行为：当我们对氦离子施加适度的暴露时，其孔隙缩小，当我们增加暴露于离子时，这通常是脆性多孔陶瓷变成了一个超塑性的，并且在不断裂的情况下获得了两次以上的伸展能力。“

来自昆士兰科技大学未来环境研究所中央分析研究设施的沃尔夫​​博士说，这一发现将使科学家能够使用材料，并实时观察材料的性质变化。

“我们现在可以玩原子键，看看我们如何利用它们来影响纳米尺度物质的操纵，”沃尔夫博士说。

该研究的第一作者Aramesh博士说，对于研究人员和工程师来说，这一发现提供了设计未来智能材料的潜在新方法。

“这种重新设计材料的新方式将帮助研究人员和工程师创造具有不同功能的新型智能材料，例如新药，疾病诊断和量子计算，”Aramesh博士说。

“我们可以使用氦离子显微镜对几乎所有材料进行成像，并建立与DNA链一样小的结构，这么小，你可以在一个雨滴中容纳640亿个。

“现在我们可以看到和操纵纳米尺度的物质，我们仅受材料设计的想象力限制。”