中國(guó)粉體網(wǎng)訊 所謂納米，是長(zhǎng)度的度量單位，1納米相當(dāng)于0.000001毫米。一般的納米顆粒直徑為1-100納米，比宏觀物體小很多，但又比分子大不少，這種尺寸極其微小而數(shù)量又極其龐大的納米顆粒，看不見(jiàn)又摸不著，如何給它們下“指令”，把它們變成人類(lèi)想要的樣子——比如，生長(zhǎng)出納米的箭頭、帶螺紋的納米螺絲釘、空心的納米葫蘆，把一根納米線盤(pán)成圓環(huán)，或者把一股納米線扭成麻花繩……
陳虹宇教授尋找的正是這樣的“魔法工具”：“我的興趣就是推進(jìn)納米合成的控制力，發(fā)展新的合成方法，發(fā)現(xiàn)新的機(jī)理，并應(yīng)用這些工具探索新的應(yīng)用。”過(guò)去10多年，陳虹宇一直專(zhuān)注于如何豐富和精進(jìn)他的“魔法工具箱”——即納米尺度的合成方法學(xué)。2021年，這位納米領(lǐng)域的“魔法師”正式受聘為西湖大學(xué)理學(xué)院正教授。
陳虹宇教授簡(jiǎn)介
陳虹宇，1976年生，浙江臺(tái)州人，江蘇特聘教授、江蘇省雙創(chuàng)人才，入選英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士。1998年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位；2004年在耶魯大學(xué)（Yale University）獲得博士學(xué)位；2005年起在康奈爾大學(xué)（Cornell University）從事博士后研究。2006年加入新加坡南洋理工大學(xué)（Nanyang Technological University），開(kāi)始獨(dú)立科研工作；2011年升為終身教職副教授；歷任化學(xué)系副主任 (Deputy Head)、數(shù)理學(xué)院副院長(zhǎng) (Associate Chair)、理學(xué)部副主任 (Associate Dean)。2016年加入南京工業(yè)大學(xué)，共同組建了先進(jìn)化學(xué)制造研究院，任執(zhí)行院長(zhǎng)。2021年7月加入西湖大學(xué)，任理學(xué)院正教授。
做納米合成的創(chuàng)新者
“科研人員找到適合自己的研究方向非常重要。很多年輕的科研人員都是循著導(dǎo)師的方向一路走下去，循規(guī)蹈矩，往往不敢提出自己獨(dú)到的見(jiàn)解、獨(dú)立的方向，這對(duì)于年輕人的成長(zhǎng)不利。年輕人要學(xué)會(huì)培養(yǎng)自己主動(dòng)尋找新方向的能力�！标惡缬钫f(shuō)，“要想獲得真正的突破，科研人員一定要結(jié)合自己的興趣，在冷門(mén)領(lǐng)域進(jìn)行持久的探索�！�
陳虹宇介紹，大眾想象中的納米科技，往往是那種可以攜帶藥物進(jìn)入人體血管，幫助治療疾病的微型機(jī)器人，“無(wú)論將來(lái)要做什么樣的納米器件，都需要具備合成、組裝復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的能力。而現(xiàn)有的納米科技，只能合成簡(jiǎn)單的納米球、納米棒、納米片，也就是說(shuō)，在合成能力上存在著一個(gè)巨大的鴻溝”。
那么，這是什么原因造成的呢？陳虹宇認(rèn)為，當(dāng)前納米是一個(gè)非常熱門(mén)的領(lǐng)域，但大部分人都在做應(yīng)用研究，他們所依托的，是現(xiàn)有的納米材料。而合成能力有點(diǎn)像工具箱，大家都去用工具，沒(méi)有人去發(fā)展這個(gè)工具箱的話，應(yīng)用的潛力總有一天會(huì)耗盡�！皬幕A(chǔ)能力上講，納米形貌的控制跟化學(xué)成分的控制有著本質(zhì)的不同，除非納米合成可以得到專(zhuān)業(yè)化的發(fā)展，否則這種合成能力上的鴻溝不會(huì)自動(dòng)消失”。
“傳統(tǒng)的納米合成，主要側(cè)重于控制納米顆粒的形狀、大小、均一性。我們則主要致力于發(fā)展納米合成的方法學(xué)，本來(lái)沒(méi)有路的，要找到一種方法來(lái)達(dá)成。例如讓納米線自己卷成圈或擰成麻花，或者生長(zhǎng)出納米的箭頭、刻蝕出納米的螺絲。這樣的復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)既然沒(méi)有人做過(guò)，其背后形貌控制的機(jī)理也就不為人所知。如果可以摸清楚其產(chǎn)生的具體路徑以及基礎(chǔ)原理，我們就可以進(jìn)一步拓展合成能力，而這正是我們力圖要突破的方向�！标惡缬罱榻B，他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開(kāi)發(fā)出了十幾種新型納米結(jié)構(gòu)的合成路線，并提出了新穎的機(jī)理。
陳虹宇教授學(xué)術(shù)成果簡(jiǎn)介
陳虹宇致力于推進(jìn)納米合成的控制力，發(fā)展新的合成方法（類(lèi)似有機(jī)反應(yīng)），發(fā)現(xiàn)其背后的機(jī)理，并應(yīng)用這些工具拓展新穎的納米結(jié)構(gòu)，探索新型應(yīng)用。其發(fā)展的合成方法包括:1）通過(guò)固-固界面的構(gòu)筑，連續(xù)調(diào)控核-殼、偏心、Janus等納米結(jié)構(gòu)；2）納米線的溶液操作方法，如盤(pán)旋成圈，扭轉(zhuǎn)成麻花，編織成繩等；3）手性納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑；4）位點(diǎn)選擇性的多步納米合成；5）新的操控手段，如通過(guò)宏觀載體的拉伸，超聲造成彎折，外磁場(chǎng)誘導(dǎo)變形等。共發(fā)表論文130余篇，其中以通訊作者發(fā)表在高影響力雜志（IF>10）的文章有50余篇。主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上和重大培育項(xiàng)目各1項(xiàng)、新加坡科研項(xiàng)目14項(xiàng)。
對(duì)未來(lái)納米領(lǐng)域的期待
“希望10-20年左右的時(shí)間里，納米領(lǐng)域能實(shí)現(xiàn)全合成，按照我們的意愿構(gòu)建精密復(fù)雜有用的納米結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)在的合成控制力有點(diǎn)像幾千年前人類(lèi)對(duì)宏觀物體的構(gòu)建能力：簡(jiǎn)單的鍋碗刀劍都很有用，但做復(fù)雜了沒(méi)用，于是大家都不感興趣，直到工業(yè)革命前夕風(fēng)車(chē)水車(chē)等復(fù)雜工具的出現(xiàn)。納米科技也需要跨越類(lèi)似的臺(tái)階，對(duì)合成感興趣的人多了，才有豐富的素材和工具，領(lǐng)域才能有大發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)科幻小說(shuō)那種納米科技�！标惡缬罱淌谡f(shuō)道。
資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)、西湖大學(xué)、MaterialsViews。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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