一種由北卡羅萊納州立大學（NCSU）的科學家們使用分子模板所研發(fā)的、在美國能源部所屬之布魯克海文國家實驗室用全國同步加速器光源進行測試的新材料，是一種約比人類發(fā)絲直徑小千倍的納米粒子，在沿著有機硅烷表面形成密度以梯度遞減的材料。

    該材料可望成為一系列在電子學、化學及生命科學方面具有多樣應用的開端。

    為制造該種材料，科學家們首先在長方形的硅石表面調制一層極薄的有機硅烷。該NCSU小組領導人Genzer解說，此分子頭狀部分粘合于表面而尾狀部份伸出，起了如同等待黃金納米粒子附著其上的釣鉤作用。一些由靠近表面一端之出處以蒸氣形態(tài)垂直射出的分子，隨著離出處距離的增加而以遞減的密度緩慢沉降于表面上，而產生了具有梯度的分子模板。接著將此材料浸泡于含有每一粒子涂上一層具負電荷化學物質的黃金納米粒子溶液中。于此溶液中，有機硅烷分子的尾狀部分帶有正電荷，因而具負電荷的黃金粒子附著于具反相電荷的尾狀部分下方。

    Genzer表示，此方法的特殊部分是一些粒子依循了由有機硅烷粘性基團所提供的預先設計的化學模板。操控下方模板的技巧，令我們得以調制出有梯度而具改變特性的納米粒子結構物。有梯度的結構物的主要優(yōu)點是，多數結構物能被結合于單一基質上，而被用來供作高產能的加工處理。譬如，能為被用來作為催化劑的納米粒子簇進行試驗的化學家們節(jié)省時間。

    共同研發(fā)人Fischer表示，由不同數量組成的納米粒子簇能被置于單一表面上，且于化學反應中，科學家們能僅測試此表面一次，而無需個別地重復每一簇的反應。這種材料也能作為偵測對納米粒子具特定親合力的物種傳感器使用，或作為選擇特定尺寸的粒子篩選裝置。

    Bhat及其同僚們目前正就具不同粘性的物質與納米粒子之類似材料的屬性進行探究。他宣稱，此研究極為新穎乃至于適合此種材料的潛在應用仍有待探索。