性能卓越的金属玻璃纳米管问世！

发布时间：2018/1/17 0:06:51

研究人员首次在硅基底表面制备出规则图案的金属玻璃纳米管（MGNTs）。与生物纳米结构表面一样，MGNTs具有出众的防水性和吸附性。

不同倾斜角度的5×5mm MGNT阵列反射的彩色光照片（左上）和500nm直径MGNT阵列在不同放大倍率下的扫描电子显微照片

金属玻璃（MG）拥有*的机械和热物理性能，以及高强度和生物相容性。这些不寻常的特性归结于它们的无定形结构和缺少晶界，但也意味着它们在整体上几乎没有塑性变形。这个缺点使得大块的MG（BMG）变脆，不能在室温下工作。

不过，使用溅射沉积技术制造的薄膜MG（TFMG）却是柔性的，并且保留了BMG优异的机械属性，该技术需把材料从靶材喷射到基底上。台湾科技大学的团队已经用这种方法在Si基底上生产了单个的MGNT。使用射频磁控管溅射在光致抗蚀剂模板上溅射沉积Zr55Cu30Al10Ni5涂层，然后在溶剂中对衬底进行超声波振动来去除光刻胶模板。

Jinn P. Chu说：“我们通过简单的光刻和溅射沉积工艺在Si基底上成功地制造了*个金属玻璃纳米管，其可用于大规模的集成。”

纳米管的高度为500-750纳米，直径为500-750纳米。根据沉积时间不同，壁厚在44-103纳米之间波动。研究人员发现，随着纳米管壁变厚，MGNT涂层表面变得更疏水。

Chu解释道：“疏水性是由于空气被困在管内，防止了水分进入纳米结构。我们还观察到，表面冷却后纳米室内会产生负压，从而对水滴产生吸力。相反，表面加热后会在纳米腔内产生正压，从而推走液滴。”

通过加热和冷却MGNT阵列，水分可以交替被排出和吸附在表面上。研究人员表示，这种热响应润湿/去湿行为在25°C和55°C之间的至少5个循环周期内是可逆的。

Chu指出：“MGNT阵列代表了一个具有可切换接触界面的仿生模拟器，其行为可以通过改变表面温度来简单控制。”

研究人员表示，MGNT阵列提供的特性组合很可能会对太阳能电池、光学传感器和生物传感器的设计和使用提供帮助。

Chu表示：“这种性价比高的MGNT发明将推动纳米技术进入一个崭新的时代。”

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