日本研究人員發現，金納米粒子位於氣/水介面時，能夠因應溫度變化及機械壓縮而動態重組其結構。研究團隊揭示，納米粒子表面有機分子的分佈微小變化，即可引發整個納米粒子層的大規模結構轉變。「這項研究展示咗極微小分子層面變化，如何導致納米粒子系統出現戲劇性結構轉變，」東北大學 SRIS 清家 清志教授表示。「我哋相信，此發現為設計智能及適應性材料開闢新途徑，呢啲材料可動態回應環境。」
金納米粒子展現液態般行為
研究人員發現，表面覆有溫敏有機配體嘅金納米粒子，在氣/水介面展現液態般行為，從而改變整體排列。適應性有機配體運動改變粒子形狀對稱性，導致由島狀排列動態重組至網狀排列。
喺乾燥環境，有機分子附著喺納米粒子表面通常流動性極低，結構變化往往需超過 212°F (100°C) 嘅溫度。先解決呢個挑戰，研究人員聚焦氣/水介面，呢度覆有疏水分子嘅納米粒子自然組裝成二維層，據新聞稿所述。
團隊合成咗覆有兩種唔同有機分子嘅金納米粒子：一種溫敏樹枝狀液晶分子（稱為「樹枝狀物」），以及一種簡單直鏈配體。佢哋其後檢視溫度上升及納米粒子層受機械壓縮時嘅行為，據新聞稿。
納米粒子形成孤立島狀結構。團隊亦指出觀察到高度動態、液態般行為。喺室溫，納米粒子形成孤立島狀結構。隨住溫度上升，呢啲結構逐漸轉變成鏈狀排列，並喺約 104°F (40°C) 形成大型網狀圖案。
當層受壓縮，網狀結構回復島狀區域。
研究人員利用漢堡 DESY 同步加速器設施嘅 X 射線測量，識別呢種行為背後機制。兩種表面分子因應外部刺激，自發重新分佈喺納米粒子表面，從而改變納米粒子嘅外觀對稱性，驅動整個組裝體嘅大規模重組。研究團隊亦展示，Au 納米粒子上配體重新分佈誘發新興納米粒子形狀異向性，反過來驅動介面單層嘅定向重組。
呢項研究刊登喺《美國化學會期刊》，確立咗設計溫敏納米粒子單層嘅策略，呢啲單層喺液體介面擁有可調拓撲，並突顯介面限制如何根本改變配體介導嘅組裝行為。
研究人員亦指出，當無機納米粒子聚集，其光學、電子及磁性特性強烈取決於排列方式。以受控方式重組呢啲排列，從而提供調節材料特性嘅強大方法。