名古屋大学的木村康裕助教等人开发出一种简易合成纳米级（1纳米为10亿分之1米）金属纤维“金属纳米线”的方法。该方法通过加热等操作将金属原子聚集在一个位置从而促使纳米线生长。该研究或为新型光学材料的开发带来突破。相关研究成果已发表在美国科学期刊《Science》上。
铝纳米纤维在基板上生长（供图：名古屋大学木村助教）
纳米级纤维是备受关注的新一代材料。已知金属纳米线有金、银、铝等种类，由于其在光学方面具有特殊性质，可应用于像LiDAR（light detection and ranging，光探测和测距）等光学传感器和光学元件。然而，金属纳米线的合成工艺困难，成为其普及应用的障碍。
研究团队开发的大量合成铝纳米线的方法如下，他们首先制备出一种在硅基板上贴附由铝和氧化铝构成的薄膜材料，并用离子束照射其表面。
然后将材料加热到300摄氏度左右时，表面上就形成了铝纳米线，这些铝纳米线的直径为100至300纳米，长度最长为数百微米（1微米是100万分之1米）。该方法不需要催化剂或试剂，可以低成本地进行合成。
自1970年代以来，金属纳米线的合成方法一直是研究的热点。但此前由于未能开发出简便的制造方法，研究的热度逐渐下降。如果能够确立大量合成金属纳米线的技术，将有望应用于各类产品。未来，研究团队计划探讨能否通过类似方法合成除铝以外的其他金属的纳米线，并将致力于开发大规模合成纳米线的技术。
原文：《日本经济新闻》、2024/8/20
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Science
论文：Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients
DOI：10.1126/science.adn9181
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