Недавно группа исследователей совершила ключевой прорыв в изготовлении двухцветных куполов. Команду возглавлял профессор Андерсон Шум с факультета машиностроения Гонконгского университета (HKU) и их сотрудники, профессор Яньлин Сонг и доцент Хуэйзэн Ли, из лаборатории зеленой печати Института химии Китайской академии наук. Они предложили инновационную стратегию самосборки различных наноструктур методом "одного горшка" с использованием одного типа строительных блоков. Работа была опубликована в Нанобуквы в статье, озаглавленной "Самостоятельная сборка двухцветных куполов в одном горшке с использованием моноразмерных наночастиц кремнезема".

Команда профессора Шума обнаружила, что испарение капли водной двухфазной системы (ATPS) может вызвать разделение фаз жидкость-жидкость с образованием двух разделенных мембранами компартментализаций, связанных с неравномерным распределением растворенных веществ в разных фазах (Общение с природойs, 2021). Используя преимущества разделения растворенных веществ в каплях ATPS с разделением фаз и внутреннего потока капель, связанного с процессом сушки, команда обнаружила, что наночастицы моноразмерного размера будут неравномерно распределены в двух фазах и самосборятся в фотонные кристаллы с двумя разными цветами. Полученный цвет легко программируется путем регулирования концентрации коллоидов. Благодаря программируемой двоичной цветовой информации исследователи разработали шифрование с большим объемом содержимого, что указывает на потенциальное применение двухцветных куполов для шифрования, хранения и доставки сообщений.

Смысл этой работы не ограничивается строительством двухцветных куполов. Эта работа предлагает новый подход к построению неоднородных наноструктур. Это также важно для понимания физических принципов, лежащих в основе процесса неоднородной самосборки, что послужило бы источником вдохновения для спонтанного создания сложных неоднородных наноструктур.