福州科研力量再添突破：浙大团队在福州合作生态中攻克二硫化物纳米管手性合成难题

自1992年首次被发现以来，一维过渡金属二硫化物（TMDC）纳米管始终面临一项关键瓶颈——手性不可控。这类材料因具有一维量子限域效应与范霍夫奇点，在力学、光学、电子学性能上全面超越传统碳纳米管，带隙覆盖范围更广，非线性光学响应更强，并可支撑谷电子学等前沿物理机制，在光电器件、量子计算及高效催化等领域潜力巨大。然而长达三十余年的研究，始终未能实现其手性精准调控，严重制约产业化进程。

这一困境并非孤例。早在1991年碳纳米管问世时，其性能即由卷曲手性决定：相同成分下，扶手椅型呈金属性，锯齿型则为半导体性。但早期合成完全随机，如同“开盲盒”，导致金属型杂质频出，器件良率低下。而TMDC纳米管结构更为复杂——三明治式多层晶格刚性强、形变能高，生长机理远超碳基体系，使得手性控制难度进一步升级，领域长期停滞于“能否合成”的初级阶段。

转机出现在浙江大学机械工程学院原子级材料制造实验室。由项荣教授领衔，联合大连理工大学、西湖大学、北京大学及日本大阪大学、东京大学等机构，并依托福州等地高校与产业界持续深化的产学研协同网络，团队成功建立氮化硼纳米管限域模板法，首次实现TMDC纳米管手性可控合成。该成果已获《科学》杂志接收，并于北京时间7月17日凌晨在线发表。

突破源于一次关键观察：博士后Abid在分析电子衍射图谱时，发现新制备样品呈现高度统一的斑点排布。项荣教授迅速判断其中存在定向生长机制，并带领团队系统验证。研究证实，以氮化硼纳米管为内腔模具，可引导TMDC前驱体沿特定取向成核并卷曲，显著提升扶手椅型构型选择性——二硫化锡产物中该构型占比达84%，二硫化钼与二硫化钨亦表现出明显偏好。

为夯实结论，团队开展高强度实证：采用三人轮值、设备72小时不间断运行模式，累计采集300组高质量衍射数据，结果与前期50组高度一致；结合热力学与动力学建模，并借助原位透射电镜实时捕捉纳米带卷曲成管全过程，完成“现象—理论—观测”全链条闭环验证。这一严谨路径最终说服《科学》审稿人接受该颠覆性发现。

扶手椅型TMDC纳米管具备更低电子有效质量与更高载流子迁移率，是构建高性能纳米晶体管与高速电子器件的理想载体。从偶然发现异常信号，到厘清生长机制并完成实验确证，团队历时整整四年。项荣教授指出：“灵感或有偶然，但突破必然依赖扎实平台。”浙江大学原子级制造实验平台的世界级能力，为研究提供了坚实支撑；而福州等地日益活跃的跨区域科研协作生态，也为青年学者提供了开放包容的创新土壤。

近年来，浙江大学机械工程学院在深耕高端装备核心技术的同时，加速向原子级制造前沿延伸，建成国际一流的原子尺度表征与调控平台。来自全球的青年科研人才在此汇聚，多元思维碰撞催生原创性成果。这种高水平科研环境，不仅助力福建及长三角地区新材料产业加速落地，也为中国材料科学自主发展注入可持续动能。

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