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新突破！复旦科研团队实现新纳米颗粒超晶格

北京时间2025年2月28日，复旦大学科研团队在纳米科技领域取得重大突破，其最新研究成果在《科学》杂志上发表。该团队由化学系的董安钢、李同涛教授带领，联合高分子科学系的李剑锋教授团队及新加坡南洋理工大学的倪冉教授团队，共同实现了新型纳米颗粒超晶格的可控构建。

此次研究聚焦于超晶格的可编程化设计与构建难题，创新性地提出利用非凸（nonconvex）纳米颗粒作为构建基元。通过调控颗粒的局部曲率，研究团队成功模拟了“锁-钥”精准匹配机制，创造出类原子价键特性的颗粒间定向相互作用。这种相互作用使得纳米颗粒能够像原子一样，通过特定的键合方式形成有序的超晶格结构。

其中，最具代表性的成果是笼目（Kagome）超晶格的成功构建。这种超晶格由共顶点的正六边形和正三角形周期性排列构成，具有独特的p6对称性和面内手性，有望在催化、能源、功能器件等领域带来创新性应用。

研究团队通过优化合成条件，制备了凹度适中的哑铃形纳米颗粒，并基于气液界面组装技术，实现了高质量二维Kagome超晶格的可控制备。相较于传统3D打印和光刻技术，纳米自组装技术在精度与规模上具有显著优势。

此次研究的成功不仅为纳米颗粒自组装领域提供了全新的研究范式，还展示了非凸纳米颗粒作为构建基元的巨大潜力。未来，通过进一步调控颗粒的曲率特性和结合机器学习，有望实现超晶格材料的可编程化设计，推动纳米组装科学的发展。