东京都立大学的研究人员提出了一种将原子薄片卷成“纳米卷轴”的新方法。他们独特的方法使用两侧成分不同的过渡金属二硫属化物片，实现了紧密的卷轴，使卷轴的中心直径小至五纳米，长度小至微米。对这些卷轴中纳米结构的控制有望在催化和光伏设备方面取得新的发展。
纳米技术为我们提供了在纳米尺度上控制材料结构的新工具，为工程师创造下一代材料和设备提供了完整的纳米工具集。在这一运动的最前沿，由东京都立大学 Yasumitsu Miyata 副教授领导的团队一直在研究控制过渡金属二硫属化物 (TMDC) 结构的方法，过渡金属二硫族化物 (TMDC) 是一类具有多种有趣特性的化合物，例如柔韧性、超导性和独特的光学吸收率。
在他们的最新工作中，他们着眼于制造纳米卷轴、卷成紧密卷轴状结构的纳米片的新方法。对于制造多壁结构来说，这是一种有吸引力的方法：由于每片板材的结构相同，因此各个层的方向彼此对齐。然而，现有的两种制造纳米卷轴的方法存在重大问题。其一，从纳米片表面去除硫原子会产生扭曲，导致纳米片卷起;但这样做会破坏薄片的晶体结构。另一种方法是在纳米片和基底之间引入溶剂，使纳米片从基底上松开，从而形成无缺陷的纳米卷轴。然而，这样制造的管状结构往往具有大直径。
该团队没有采用这种方法，而是想出了一种使床单卷起的新方法。他们从单层硒化钼纳米片开始，用等离子体处理纳米片，并用硫取代一侧的硒原子;这种结构被称为“Janus 纳米片”，以古代的两面神命名。轻轻添加溶剂，然后将片材从底座上松开，然后由于侧面之间的不对称性，片材会自发地卷成卷轴。这些新的纳米卷轴长度为数微米，明显长于之前制造的单壁 TMDC 纳米片。此外，人们发现它们比以往任何时候都卷得更紧，中心直径降至五纳米，符合理论预期。还发现这些卷轴与偏振光有强烈的相互作用，并具有产氢特性。
通过对纳米结构的前所未有的控制，该团队的新方法为研究TMDC纳米卷在催化和光伏器件中的新应用奠定了基础。
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