最近，美国纽约大学布法罗分校化学家合成出一种能捕获纳米离子的微小分子笼，可用于提纯纳米材料。相关论文发表在《美国化学协会会刊》上。

　　分子笼由微小的有机分子管道组成。这种名为“瓶刷分子”的有机分子内部用特殊方法做成中空，并使其内壁带上负电荷以选择性地吞掉那些带正电的粒子。分子笼还能做成不同大小，以捕捉不同大小的分子猎物。

　　瓶刷分子就像一个圆形的发刷，沿主干周围伸出许多毛发似的分子。研究人员把这些“瓶刷”缝在一起，再把分子浸入水中使其变成中空，围绕核心黏附上一层带负电的羧酸基，就成了陷阱式的笼子结构——内壁带有负电的纳米管。

　　他们还设计了一系列实验来测试这种笼子的捕获能力。其中一种双层笼被称为鸡尾酒瓶，底层由含纳米管的氯仿溶液构成，顶层由含带正电荷染料的水基溶液构成。将这种鸡尾酒摇5分钟，纳米管互相碰撞陷落在染料中，从而将染料带入氯仿溶液中（染料不会溶解在氯仿中）。另一种精心制作的纳米管笼能从水溶液中提取直径仅2.8纳米、带正电的树状聚合物分子，而将4.3纳米的树状聚合物分子留在溶液中。要想从纳米管中释放出捕获的粒子，只需简单地降低氯仿溶液的pH值，就会关闭笼子内部的负电荷，释放出其中的粒子。

　　研究人员指出，这些笼子能使单调乏味的工作加快速度，比如把大量子点从小量子点中分离，或按尺寸和电荷分离不同的蛋白质。

　　该研究领导人、纽约大学布法罗分校化学副教授加维德•瑞耶夫说：“分子及纳米材料的形状和大小与它们的用途密切相关，我们的分子笼能按事先确定的规格尺寸把这些粒子分离开，能为那些先进材料生产统一的原材料，就像为建筑商生产同样大小的瓷砖或砖块。科学家也需要同样规格的纳米粒子，但在纳米尺度上要生产出完全一样的性能良好的材料，还有很长的路要走。”

　　此外，瑞耶夫小组还在研究瓶刷分子的更多应用，如以瓶刷分子为基材的纳米薄膜，可用于滤水；多层组装的瓶刷聚合物，能像蝴蝶翅膀那样反射可见光。

相关讯息：英国科学家开发出制造纳米多孔材料新方法

　　最近，英国剑桥大学科学家开发出一种名为“集合渗透震动”（collective osmotic shock，COS）的新方法来制造多孔纳米材料，可大大提高制造效率，在水资源过滤、发光设备制造和化学传感器等方面具有广阔应用前景。新研究发表在《自然•材料学》上。

　　人们以前认为，要制造多孔材料必须有主辅成分，辅料成分既要和主料成分相连，还要与外界相通，这样才能便于清除，辅料成分除去后，就在主材料上留下小孔。而在新方法中，辅料成分完全被包入主料中形成阵列，利用辅料的渗透力和结构形成纳米孔，更加高效灵活。

　　论文领导作者、剑桥大学卡文迪许实验室的埃森•西瓦尼亚说：“这种方法就像化学课上把盐水气球放在淡水浴中，演示怎样能把盐从气球中取出。盐无法离开气球，但水会不断进入，不断冲淡气球中的盐度。更多水进入后，气球会涨起甚至爆裂，盐就被完全释放出来。”

　　“在我们的实验中基本也是如此。辅料被陷落在主材料的成分中，产生了一系列微小爆裂，由此和外界连通而释放出被包在其中的辅料成分，给主材料打开许多小孔。” 西瓦尼亚说，这种独特的工艺也可用来开发过滤器，能清除水中极微小的染料颗粒。目前，这是一种有效的过滤系统，可帮助贫困国家获得淡水，还可以用于过滤地下水，清除工业废水中的重金属。随着进一步开发，它还能成为一种低技术含量低耗能的海水淡化路线。

　　研究人员还和光子与光电学专家合作，用新工艺制作的材料做成电极模板，用在发光设备中。由于材料微孔具有独特的堆积式阵列，提供了一种高效多光子层，能吸收微量的化学物质而改变颜色，可用在传感器或光学组件中。西瓦尼亚还指出，目前他们还在进一步开发该技术在多方面的应用，如太阳能电池、超级电容电极、燃料电池等。

研究称纳米金属膜小孔具有“封孔透光效应” 

　　堵住金属板上的小孔能阻挡光线从中通过，但到了纳米尺度，这一常识就不再管用。据美国物理学家组织网近日报道，美国普林斯顿大学工程师们实验发现，如果用盖子遮住纳米金属膜上的小孔，不仅挡不住光线，反而会增加透射光的数量，这一发现在光学仪器、超灵敏探测研究领域有着广阔的应用前景。相关论文发表在最近出版的《光学快递》杂志上。

　　该研究由普林斯顿大学机电工程教授斯蒂芬・周领导。在一项实验中，他和同事用了一种40纳米厚的金薄膜，上面布有直径60纳米、间距200纳米的微孔阵列。每个微孔都用小金盘盖住，小金盘比微孔要大40%，只在金属膜表面和盘之间有极微缝隙。他们先从薄膜下面照射激光，检查上面透过的光线，发现透过的光比没有盖子时要多70%。再从上面照射而在下面检测，结果同样。

　　“我们还以为小金盘能挡住所有的光，没想到会有更多光线通过。”周解释说，“小金盘好像变成了一种能捕获并辐射电磁波的‘天线’，它捕获了小孔一边的光，从另一边辐射出来。光波通过金属表面，经过盖子后大大增加。当激光遇到分子会产生微弱的信号，而用有微孔阵列的金属薄膜和金属盘，会使微弱的信号增强，在识别物质时更加敏感。”

　　周还指出，这一结果可能带来巨大的影响和应用价值。首先是遮光方面，在非常灵敏的光学仪器如显微镜、望远镜、分光仪及其他探测器中，如果想用在玻璃上涂金属膜的方法来遮光，结果可能适得其反。研究人员若想堵住所有的光线传播，需要重新思考他们所用的技术。比如在光刻印刷中，光会在玻璃板的金属膜上刻下细微花纹形成模板，引导光线通过某些位置而挡住其他地方，但由于这种封孔透光效应，工程师们要再检查一下模具是否达到预期的遮光效果。

　　其次，这种新技术能增加光透性。比如在近红外显微镜中，让光线通过直径仅有十亿分之几米的微孔，会增加透过光的数量，也就增加了观察目标的信息量，研究人员就能看到更多精微的细节。

研究发现化妆品中纳米级氧化锌成分可能致癌 

　　新加坡研究团队发现防晒霜等化妆品中常见的成分氧化锌以纳米微粒状态使用时，可能致癌。

　　氧化锌属于物理性防晒成分，可阻隔紫外线，常用于防晒霜等化妆品。化妆品厂商为改善氧化锌本身的白色粘厚质地，多在产品中添加微粒较小的氧化锌成分。

　　新加坡南洋理工大学和新加坡国立大学的研究人员研究化妆品中的纳米材料时发现，皮肤细胞吸收纳米级氧化锌微粒后，人体会产生一种名为P53的蛋白质以防止损伤的细胞复制，从而避免致癌。但一些人体内无法产生这种蛋白质，或产生的量不足，就可能导致癌症发生。

　　这项研究成果发表在新一期学术期刊《生物材料》上。研究人员强调，该研究不一定表明氧化锌会致癌，人们没必要因此惊慌。不过，化妆品厂商在添加纳米级氧化锌时，需重新谨慎评估其后果。