Organiser des objets fonctionnels dans un complexe, une architecture sophistiquée à l'échelle nanométrique peut produire des matériaux hybrides qui surpassent énormément leurs objets solo, offrant des voies passionnantes vers un éventail d'applications. Les développements de la chimie de synthèse au cours des dernières décennies ont permis de créer une bibliothèque de nanostructures hybrides, tels que core-shell, inégal, dimère, et hiérarchiques/ramifiés.

Néanmoins, les combinaisons de matériaux de ces solides non van der Waals sont largement limitées par la règle de l'épitaxie adaptée au réseau.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Yu Shuhong de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) a signalé une nouvelle classe d'hétéronanostructures appelées nanofils à super-réseaux axiaux (ASLNW), qui permettent une grande tolérance de discordance de réseau et donc de vastes combinaisons de matériaux. L'article de recherche intitulé "One-Dimensional Superlattice Heterostructure Library" a été publié dans Journal de l'American Chemical Society le 12 mai.

Pour atteindre le prévisible, synthèse de haute précision d'une bibliothèque d'ASLNWs, ils ont conçu une méthodologie de codage axial qui permet la régiospécificité pour la transformation chimiosélective.

Ils sont partis d'un préconçu, cadre nanométrique reconfigurable, puis découplé chimiquement les sous-objets adjacents en exploitant la thermodynamique et la cinétique de la réaction. De cette façon, ils ont réalisé une bibliothèque de neuf ASLNW distincts avec en principe de nombreuses dérivées géométriques.

En régulant la sélectivité de la réaction, ils étaient capables de programmer à la demande les compositions, dimensions, phases cristallines, interfaces, et périodicité dans les ASLNW. Grâce à un tel contrôle de haut niveau, ils ont finalement atteint des performances photocatalytiques supérieures en utilisant des ASLNW optimisés.

Les résultats jettent un nouvel éclairage sur la création de nanostructures d'ordre supérieur avec une complexité accrue et des fonctions améliorées, qui montrerait des impacts significatifs sur un large éventail d'applications dans la conversion de l'énergie solaire et l'optoélectronique.