中国粉体网讯 所谓纳米，是长度的度量单位，1纳米相当于0.000001毫米。一般的纳米颗粒直径为1-100纳米，比宏观物体小很多，但又比分子大不少，这种尺寸极其微小而数量又极其庞大的纳米颗粒，看不见又摸不着，如何给它们下“指令”，把它们变成人类想要的样子——比如，生长出纳米的箭头、带螺纹的纳米螺丝钉、空心的纳米葫芦，把一根纳米线盘成圆环，或者把一股纳米线扭成麻花绳……
陈虹宇教授寻找的正是这样的“魔法工具”：“我的兴趣就是推进纳米合成的控制力，发展新的合成方法，发现新的机理，并应用这些工具探索新的应用。”过去10多年，陈虹宇一直专注于如何丰富和精进他的“魔法工具箱”——即纳米尺度的合成方法学。2021年，这位纳米领域的“魔法师”正式受聘为西湖大学理学院正教授。
陈虹宇教授简介
陈虹宇，1976年生，浙江台州人，江苏特聘教授、江苏省双创人才，入选英国皇家化学会会士。1998年获中国科学技术大学理学学士学位；2004年在耶鲁大学（Yale University）获得博士学位；2005年起在康奈尔大学（Cornell University）从事博士后研究。2006年加入新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University），开始独立科研工作；2011年升为终身教职副教授；历任化学系副主任 (Deputy Head)、数理学院副院长 (Associate Chair)、理学部副主任 (Associate Dean)。2016年加入南京工业大学，共同组建了先进化学制造研究院，任执行院长。2021年7月加入西湖大学，任理学院正教授。
做纳米合成的创新者
“科研人员找到适合自己的研究方向非常重要。很多年轻的科研人员都是循着导师的方向一路走下去，循规蹈矩，往往不敢提出自己独到的见解、独立的方向，这对于年轻人的成长不利。年轻人要学会培养自己主动寻找新方向的能力。”陈虹宇说，“要想获得真正的突破，科研人员一定要结合自己的兴趣，在冷门领域进行持久的探索。”
陈虹宇介绍，大众想象中的纳米科技，往往是那种可以携带药物进入人体血管，帮助治疗疾病的微型机器人，“无论将来要做什么样的纳米器件，都需要具备合成、组装复杂纳米结构的能力。而现有的纳米科技，只能合成简单的纳米球、纳米棒、纳米片，也就是说，在合成能力上存在着一个巨大的鸿沟”。
那么，这是什么原因造成的呢？陈虹宇认为，当前纳米是一个非常热门的领域，但大部分人都在做应用研究，他们所依托的，是现有的纳米材料。而合成能力有点像工具箱，大家都去用工具，没有人去发展这个工具箱的话，应用的潜力总有一天会耗尽。“从基础能力上讲，纳米形貌的控制跟化学成分的控制有着本质的不同，除非纳米合成可以得到专业化的发展，否则这种合成能力上的鸿沟不会自动消失”。
“传统的纳米合成，主要侧重于控制纳米颗粒的形状、大小、均一性。我们则主要致力于发展纳米合成的方法学，本来没有路的，要找到一种方法来达成。例如让纳米线自己卷成圈或拧成麻花，或者生长出纳米的箭头、刻蚀出纳米的螺丝。这样的复杂纳米结构既然没有人做过，其背后形貌控制的机理也就不为人所知。如果可以摸清楚其产生的具体路径以及基础原理，我们就可以进一步拓展合成能力，而这正是我们力图要突破的方向。”陈虹宇介绍，他领导的研究小组开发出了十几种新型纳米结构的合成路线，并提出了新颖的机理。
陈虹宇教授学术成果简介
陈虹宇致力于推进纳米合成的控制力，发展新的合成方法（类似有机反应），发现其背后的机理，并应用这些工具拓展新颖的纳米结构，探索新型应用。其发展的合成方法包括:1）通过固-固界面的构筑，连续调控核-壳、偏心、Janus等纳米结构；2）纳米线的溶液操作方法，如盘旋成圈，扭转成麻花，编织成绳等；3）手性纳米结构的构筑；4）位点选择性的多步纳米合成；5）新的操控手段，如通过宏观载体的拉伸，超声造成弯折，外磁场诱导变形等。共发表论文130余篇，其中以通讯作者发表在高影响力杂志（IF>10）的文章有50余篇。主持国家自然科学基金面上和重大培育项目各1项、新加坡科研项目14项。
对未来纳米领域的期待
“希望10-20年左右的时间里，纳米领域能实现全合成，按照我们的意愿构建精密复杂有用的纳米结构。现在的合成控制力有点像几千年前人类对宏观物体的构建能力：简单的锅碗刀剑都很有用，但做复杂了没用，于是大家都不感兴趣，直到工业革命前夕风车水车等复杂工具的出现。纳米科技也需要跨越类似的台阶，对合成感兴趣的人多了，才有丰富的素材和工具，领域才能有大发展，最终实现科幻小说那种纳米科技。”陈虹宇教授说道。
资料来源：中国科学报、西湖大学、MaterialsViews。
（中国粉体网编辑整理/平安）
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