- 照妖镜纳米“相机”：让反应历程无处遁形

在新材料的研发制备进程中，视察其构成的完全化学实验进程相当重要，不管是中间进程构成的不稳定的化合物还是终究实验构成的“备胎”产物，都有研究紫色h5模版
价值。

对化学进程中的宏观和微观变量进行动态监测，能对反应进程与终点进行公道调控与确认，从而到达合成目标产物的目的。在研制新材料的进程中，比如新有机化合物的合成，会有各种各样的碳碳键组合方式，但在碳碳键的组合进程中有些变化便可逆，有些碳碳键组合就很稳定，如果能够在微观层面进创意性强h5模版
行监测研究，就可以够深入触到达化学反应合成进程的核心。

但是在1些化合物的制备进程中，1些活跃的化学反应除其开始原料和终究产物表现稳定，但中间的反应进程剧烈化合物极为多变，了解和观测非常困难。

近日英国剑桥大学1个团队制造了1个强大的工具——纳米相机，用以实时观测1些化学反应中间的进程。

份子级实时监测，理论产物无处遁形

这个微型照相机，是用叫作瓜胶（CB）的“份子胶”将微小的半导体纳米晶体和金纳米颗粒结合起来，在研究某个化学反应的时候，将其放入待研究的份子反应溶液中，这些成份在水里几秒钟自我组装成为1个稳定的强大的工具，进行监控化学反应。这个被包围的小纳米相机中的半导体会视察光催化和跟踪光引诱的电子转移，类似于光合作用中的电子转移进程，而这个搜集光电子的进程会被金纳米粒子传感器和光谱技术进行监测。

与此前的实验相比，科研人员可以用纳米相机视察到此前只存在理论研究中的化合物。新型纳米相机打开了化学反应进程中的化合物世界，未来这类材料可以用于研究1些功能丰富的潜伏化合物，比如改良光催化和光伏可再生能源。

在实际的科研中，研究团队分享为了开发新材料，常常需要将不同的化学物资组合在1起，想要得到性能良好的混合纳米材料是很困难的，大部份的实验终究会不受控制或得到1些性质不稳定的材料。研究人员通过他们创造的界面自限聚集进程来控制这些纳米粒子的组装，该进程会产生与光相互作用的可渗透且稳定的混合材料。

在份子图文自由编辑h5模版
层面，大自然中各种化合物物资通过本身的化学性质限制1些复杂结构的集合生成，在实验室中去摹拟这些化学全生命进程是非常困难，耗时长、本钱贵，乃至有些化合物的生成没法通过检测仪器监测视察。

这个新型的纳米相机组装非常简单，但功能又非常强大，结构稳定可以保持数周。连接粒子和半导体的瓜胶，与半导体纳米晶体和金纳米粒子都有强烈相互作用，之前，在没有量子点的情况下，当金纳米粒子与份子胶混合时，其组分会无穷聚集并从溶液中脱落。新开发的策略，使得这些纳米结构的组装进程相互制约，半导体－金属混合材料会在实验的进程中限制自己的大小和形状。当研究人员将纳米相机应用在实验中，使用光谱学仪器实时监测化学反应，他们能够视察自由基种类的构成和它们组合的产物，如其中两个自由基构成可逆的碳碳键，这个自由基之前都是停留在理论推导的进程，但从未被视察到。

研究人员称纳米相机提供了同时引诱和视察光化学反应的机会，半导体和电浆子纳米晶体的全部潜力现在可以被探索。它为化学反应成像和通过对监测的化学系统进行快照打开了许多新的可能性。

简单的设置让研究人员告别了之前复杂、昂贵的方法来取得相同的结果。据悉，这个平台将开启1系列广泛的实验，包括许多对可延续技术相当重要的材料如电池利用的电极界面和碳碳键构成的机制等。

光谱仪：“描绘”首与尾反应历程

化学反应是1个比较复杂的进程，常常伴随着多种副反应的产生，且反应进程中常生成多种中间产物，这给科研人员的研究带来很大的工作量。现下，光谱仪和色谱仪是实时监测化学反应最经常使用的方式，可以对1些有机化学反应进程进行记录，以揭露化学反应产生的微观机理、反应历程等。

在有机分析科学领域，科研人员应用光谱仪和色谱仪对反应进程和终点进行公道调控，通过研究反应体系中反应物、中间体和产物来推断有机反应机理，调控有机反应进程，终究实现提高反应的转化率和产物资量的效果。

比如可以通过视察反应物和产物随时间的变化提高反应的区域选择性，从而优化反应，也能够在药物生产中禁止将可能改变其药理活性反应的产生，排除和避免副反应的产生等。

对1些新兴材料领域的研究，已有的反应监测方法可能会滞后合成化学的发展，就需要懂痛点与技术的科研人员自主进行新方法的研究，更新实时监测技术。新型纳米相机就是1个很好的拓展研究例子，利用技术发展中的纳米技术方法，将微观层面的反应变化能够实时监测，对科研人员的化学实验进程研究带来了很大的帮助。我们使用的每种新合成材料，合成药物等，都是经过科研工作者的千百次实验

才能得到，微小的发明进步对行外人来讲就是看热烈，没法感同身受那种变化与喜悦，而对行内人来讲就是工作、研究质的奔腾。拿生命科学领域的爆炸性新闻来讲，DeepMind的AlphaFold2模型，几近将人类的98.5%的蛋白质全部预测了1遍，科研人员在此基础上可以愉快地深入探索蛋白质中的生命密码，但是行业外的人根本没法get到AlphaFold2模型工具究竟为蛋白质的研究带来了甚么。

回到纳米相机的研究中，新型的纳米相机在化学反应的微观层面上可以获得光催化和跟踪光引诱电子转移的进程，革新了之前只存在理论中的化合产物事实，研究人员只需要简单地操作就能够完成这个微观层面的深入视察。而长远来看，这个纳米相机对新型化合物的发现覆盖领域巨大，有点像开盲盒，1个微小的技术变化背后，你不知道会由于它而在未来打开甚么新欣喜。在新型化合物的制备进程中，科研研究与创新技术1直都是螺旋同步增长的发展进程，研究不止，配套的革新技术就会不止，二者同向而生，生生不息。