凝华突破：从材料层面出发
材料界的“凝华”难题
凝华是一种常见的物理现象，指在一定条件下液体或气体中的微小颗粒聚集形成固体结构的过程。在材料学中，这种过程也被广泛应用于制备高质量的纳米材料、膜、晶体等。但凝华过程也存在发生不完全、结构不均匀等问题，障碍着材料的进一步发展与应用，是材料界的一大难题。如何突破这一难关，从材料层面出发，成为当前科学家们急需解决的问题。
新思路：材料表面修饰
材料表面的化学修饰是一种经典的改善材料特性的方法，通过在表面引入功能基团或特定化合物，可以调节其疏水性、亲水性、光学性能等，提高其稳定性、光电转换效率等。研究表明，通过在液-固界面引入特定的修饰物，可以促进凝华过程中纳米颗粒的有序排列，从而得到高质量凝华产物。例如，利用阳离子型聚电解质修饰金纳米颗粒表面，经过调节pH值和离子强度，可以制备出具有高晶态度、定向排列和可逆生长的金基纳米结构。
已取得的突破与未来展望
基于材料表面修饰的凝华控制已取得了许多成功的突破。例如，国内有学者利用洋葱素、多肽等进行了蛋白质的凝华研究；美国研究人员利用高分子胶束等方法成功制备出大小可调以及凝华方式可控的核壳结构纳米颗粒。但同时，这一领域仍存在许多亟需解决的问题，如表面修饰物的选择、结构与性能之间的关系研究等。随着能够精准控制纳米材料凝华机制的逐步揭示，我们可以更好地发挥这一技术的应用和潜力，进一步推动材料科学和纳米技术的发展。
参考文献
- Lu P, Liu J, Liu X, et al. Controlled Inorganic–Organic Interface-Directed Assembly of Hybrid Nanostructures[J]. Chemistry of Materials, 2018, 30(13):4261-4270.
- Zhu Y, Kim Y, Mu L, et al. Peptide-directed self-assembly of nanoparticles onto starch surfaces[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, 542:29-38.
- Li Y, Liu Y, Wan J, et al. Controlled aggregation and assembly of nanoparticles through covalent peptide DNA hybridization[J]. Chemical Science, 2019, 10(7):2164-2174.
