[发明专利]金属纳米结构及其制造方法

说明书

本公开涉及一种用于制造具有手性结构的金属纳米结构的方法。用于制造金属纳米结构的所述方法包括：通过将金属前驱物、表面活性剂和还原剂混合来制备第一混合溶液；通过将肽添加到第一混合溶液中来制备第二混合溶液；和通过将金属晶种颗粒添加到第二混合溶液中来制备具有手性结构的金属纳米结构。

技术领域

本公开涉及一种金属纳米结构及其制造方法，且更具体地，涉及一种制造具有手性的金属纳米结构的方法。

背景技术

手性结构是指具有三维手性结构的材料。三维手性结构不限于此，但它意味着沿一个方向扭曲的不对称结构。因此，手性结构具有沿一个方向弯曲生长的结构。

手性结构可以由有机或无机化合物形成，或者可以由金属化合物形成。

相关技术的用于创建手性结构的方法主要分为自上而下型和自下而上型。例如，自上而下型包括电子束光刻、掠射角沉积方法、或直接激光写入方法。自下而上型包括使用有机分子(诸如DNA或肽)组装颗粒的方法。然而，根据相关技术，时间和制造成本高并且产率低，使得其不适合大规模生产，并且在可见光区域中实现和调节光学特性受到很大限制。

更具体地，电子束光刻方法是为制造理论上设计的结构而优化的方法，并且已经提出了使用该技术的各种设计。此外，已经提出了一种层叠由电子束光刻设计的多层的方法以增加耦合强度。然而，电子束光刻方法非常昂贵，不能用于大规模生产。

接下来，直接激光写入方法和掠射角沉积方法主要用于创建单轴金螺旋，从而可以创建期望的设计。然而，直接激光写入方法和掠射角沉积方法非常昂贵，并且不能用于大规模生产。

接下来，使用螺旋模板的方法是在使用螺旋聚合物或液晶作为模板沉积金属之后去除模板的方法。然而，根据该方法，很难制造出定义明确的均匀结构。

接下来，使用手性分子的方法是通过使用诸如设计的长程DNA之类的手性有机分子诱导纳米颗粒的手性组装来创建手性纳米结构的方法，但产率非常低。

具体地，为了应用于显示装置和光学装置，需要在可见光范围内具有高光学活性的手性纳米结构，因此需要纳米(nm)级的控制。然而，由于装置的分辨率，相关技术的自上而下型对于纳米级控制具有很多限制，因此主要报道了在相对较长波长的红外(IR)范围内具有光学活性的结构。

通过相关技术的方法制造的手性结构具有刚性的纳米/微米结构图案，因此需要大的厚度才能具有光学活性。因此，柔性劣化。然而，对于各种产品，需要采用实现柔性或具有各种尺寸或形状的膜类型的技术。

发明内容

技术问题

本公开要实现的目的是提供一种用于制造纳米尺寸手性金属纳米结构的方法。

本公开是一种新颖的自下而上型合成方法，其能够通过引入肽来制造新的手性纳米结构。

本公开提供了一种手性金属纳米结构，其在可见光区域中的光学活性(g因子)是相关技术的颗粒的十倍。

本公开提供了一种在室温下通过溶液工艺合成具有各种光学特性的手性金属纳米结构的方法，而无需使用用于相关技术的昂贵的沉积设备或者不具有复杂性。

本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解上述未提及的其他目的。

技术方案

根据本公开的一个方面，一种金属纳米结构的制造方法包括：通过将金属前驱物、表面活性剂和还原剂混合来制备第一混合溶液；通过将肽添加到第一混合溶液中来制备第二混合溶液；和通过将金属晶种颗粒添加到第二混合溶液中以使金属纳米结构生长来制备具有手性结构的金属纳米结构。