科学家设计了将纳米粒子组装成有序晶体制成的新方法。在这个过程中，立方体、八面体和球形的纳米颗粒相互协调来构建架构。这些形状通过补充的DNA分子连接在一起。

DNA连接的纳米颗粒装配的形状诱导定向键示意图. b)可预测的大范围三维二元晶体构造和晶格对称性，由立方体形状与立方体与球体之间的DNA交互作用决定(标尺：500nm)

（图片来源：布鲁克海文国家实验室功能性纳米材料中心）

科学家开发出了一种新颖的方式组装由纳米颗粒组成的有序晶体。在这个过程中，立方体、八面体和球形的纳米颗粒相互协调来构建结构。这些形状通过补充的DNA分子连接在一起。三维晶体的最终结构是由立方体和八面体的空间对称性决定，而它们的结构顺序取决于DNA调整作用和纳米颗粒的尺寸比率。

不同类型纳米粒子自组装材料中的定向键为设计特殊材料提供了机会，可用于高密度存储设备、催化以及其他应用。

进入晶格的球形粒子通常是出于堆垛的考虑。尽管定向键的添加可以大大拓宽结构多样性，纳米尺度的实现仍然是具有挑战性的。最近来自布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心软纳米材料和生物研究小组的科学家研究了团簇和晶格的组装，其中各向异性的多面体块与各向同性的球形纳米粒子相协调，通过形状诱导的定向作用促进DNA识别。科学家们表明，多面体块（立方体和八面体）与球体混合时，促进团簇的组装，其架构由多面体对称性决定。

此外，当DNA外形适应纳米颗粒界面之间的形状差异时，三维二元超晶格形成。通过利用CFN材料合成和表征设施的扫描电子显微镜捕获架构形状。晶格的对称性由块体晶面的空间对称决定，使用CFN的先进的紫外和X射线探测设备表征(特别是NSLS / CFN endstation X9 beamline)。与此同时，结构顺序取决于DNA调整作用和异种粒子的大小比例。

这种新方法，利用形状定义总体结构和局部DNA调整，为设计二元超晶格的制备提供了新的可能性。

这项研究由布鲁克海文国家实验室的功能性纳米材料中心和国家同步光源共同开展，由美国能源部科学办公室,基础能源科学办公室支持，项目编号为DE-AC02-98CH10886。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮