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美国麻省理工学院提出了采用金属、半导体、生物纳米材料直接组装三维结构的方法。
二维纳米材料制造技术是在衬底平面上按设计图案沉积材料，类似的，三维纳米材料制造技术是在三维支架中按设计结构沉积材料。然而这种三维支架要同时满足多孔性以通过材料溶剂，以及致密性以容纳安置材料，并以受控方式收缩、干燥，目前还难以同时实现。为此，研究人员利用丙烯酸酯水凝胶内荧光素与水凝胶的双光子激发反应，将携带反应基团的荧光素分子在双光子显微镜监视下，按设定的图案附着到膨胀的凝胶上，然后去除荧光素溶液，使用可发生缀合反应的材料对沉积的凝胶进行官能化，最后使用酸或二价阳离子使凝胶、支架在每个维度上收缩到1/20~1/10，脱水后获得纳米级三维结构材料。
三维结构纳米材料的制备
凝胶可容纳各种亲水试剂，如小分子、生物分子、半导体纳米颗粒、金属纳米颗粒，控制激发光子的功率，可以调节沉积材料的密度。
利用这种方法可以创造各种纳米三维结构材料，在光学、医学、纳米电子设备或机器人等种领域具有广泛应用前景。
（蓝海星）
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