低維材料的發(fā)現(xiàn)可追溯至20世紀90年代，其發(fā)展歷程始于富勒烯研究，繼而推進至碳納米管領(lǐng)域，并最終以石墨烯等二維納米晶體為里程碑（圖1）。這類材料具有表面無懸掛鍵的獨特性質(zhì)，使其能夠像樂高積木般實現(xiàn)層間堆疊，形成范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)。近年來，一維材料及其范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)因其固有的量子效應(yīng)，包括電荷密度波凝聚、維度縮減引發(fā)的拓撲相變，以及高長徑比導(dǎo)致的顯著各向異性光學(xué)和電學(xué)特性，受到廣泛關(guān)注。基于范德瓦爾斯力的一維材料組裝技術(shù)，可在保留單組元材料優(yōu)異性能的同時實現(xiàn)多功能的集成。這種組裝策略為亞納米節(jié)點集成電路和光電器件集成提供了極具潛力的技術(shù)路徑。

圖1. 低維材料與范德華異質(zhì)結(jié)發(fā)展時間軸

中國科學(xué)院蘇州納米所康黎星研究員長期致力于基于碳納米管的一維范德華異質(zhì)結(jié)的可控合成與組裝、新奇物理化學(xué)性質(zhì)的探索以及前沿應(yīng)用的開發(fā)。近兩年來，在碳納米管限域的一維材料方面開展了一系列代表性工作：高性能碳電子器件應(yīng)用（Advanced Functional Materials,2023,33,41: 2301864；Journal of the American Chemical Society,2024,146,9: 6231；Nature Communications,2024,15,6147；Advanced Materials,2025,2415442；ACS nano,2025,?19,16:16110；Advanced Science,2025,2500933），新奇物性探索和界面相互作用探究（ACS nano,2023,17,20: 20112；Nano Letters,2024,24,2: 741；ACS nano,2024,18,47: 32569；Advanced Materials,2025,2418230），能源轉(zhuǎn)換和存儲應(yīng)用（Journal of the American Chemical Society,2024,146,12: 8464；Nano Letters,2024,24,25: 7732；Angewandte Chemie,2025: e202501669；Angewandte Chemie,2025: e?e202502227;Advanced Functional Materials,2025,2424565）。

近期，團隊受邀發(fā)表基于碳納米管的一維原子晶體范德華異質(zhì)結(jié)綜述（圖2），聚焦以碳納米管為生長模板的一維范德華異質(zhì)結(jié)最新研究進展，重點闡述這些復(fù)雜相互作用驅(qū)動的構(gòu)建方法、選擇標準，以及由此產(chǎn)生的獨特性質(zhì)與應(yīng)用，進一步提出了碳納米管基一維原子晶體范德華異質(zhì)結(jié)的若干未來發(fā)展方向。該綜述旨在深化對其合成機制與基礎(chǔ)物性的理解，拓寬可用材料范圍，并探索全新且更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

圖2.?碳納米管基一維范德華原子晶體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的整體框架

該綜述文章以Van der Waals One-Dimensional Atomic Crystal Heterostructures?Derived from Carbon Nanotubes為題發(fā)表在國際期刊Chemical Society Reviews上，中國科學(xué)院蘇州納米所博士研究生李云飛為論文第一作者，康黎星研究員為論文通訊作者，該工作獲得了國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金等資助。