美國杜克大學和馬薩諸塞州立大學的研究人員通過調整一種液體溶液的磁性，首次將磁性和非磁性物質組合成了復雜的納米結構，可用于制造先進的光學設備、包裝設備、數據存儲和生物工程設備等，相關研究發表在2月19日的《自然》雜志上。

　　這項研究由杜克大學機械工程和物質科學副教授本杰明?耶倫領導，研究人員蘭德爾?厄博說：“我們已經證明，許多不同粒子能夠自我組合形成一個復雜的超級結構。”

　　該納米結構在一種由含鐵化合物組成的納米粒子懸浮液??鐵磁流體中形成，這種液體在外部磁場中會高度磁化。鐵磁流體由馬薩諸塞州立大學的巴派提亞?薩瑪塔和文森特?羅特羅制成。杜克大學的研究人員將磁場施加于包含不同類磁性或非磁性膠體粒子的液體中，這些膠體粒子被放置封存于在透明的載玻片之間，用于實時觀察這些粒子的自動集合過程。

　　厄博說：“將這些納米結構組合起來的關鍵是調整陰極和陽極磁粒子之間的相互作用，研究人員可以通過改變溶液中鐵磁流體粒子的濃度做到這一點。”

　　耶倫他們早就能夠制造由單一粒子組成的微小結構，這是首次得到許多粒子組合在一起的復雜結構，這些納米結構的復雜性決定了它們最終的用途。研究人員說，通過改變粒子的大小、磁性，能將許多不同類的粒子組合在一起。

　　耶倫預測，這些納米結構可以用于先進的光學設備，例如傳感器上。在傳感器上，可以將不同的納米結構設計成具有特定的光學性能。耶倫也預測，由金屬粒子組成的環狀物能夠被用來制造天線，并且可以作為負磁導率材料的組成部分。

　　耶倫相信，這個過程可以按比例提高，在大體積的反應容器中制造大量定制的納米結構，當外磁場關閉的時候，這個結構也會散開。

　　耶倫說：“組合這些粒子的磁力是可逆的。我們能夠借助化學‘膠水’來鎖住這些納米結構，或者通過簡單地加熱讓它們分開。”