9月10日消息，奥地利维也纳大学物理学家Jani Kotakoski团队在《自然·通讯》（Nature Communications）发表研究，首次证明六方氮化硼（hBN，石墨烯的绝缘对应物，俗称"白石墨烯"）中纳米孔的形状可通过调控电子辐照环境在原子层面精准控制：超高真空中形成圆形孔，引入微量氧气则得到三角形孔。

研究团队使用一台具备极佳真空并可选择性引入气体的透射电子显微镜。在超高真空下，电子束以大致相等的速率击出硼原子和氮原子，形成圆形孔；加入氮气影响甚微；而只要存在少量氧气，硼原子就会被优先移除，形成氮终止边缘的三角形孔。结果表明，孔形并非仅由电子决定，而是取决于样品周围气氛——电子束将分子氧裂解为活性物种，进而对材料产生化学刻蚀。第一作者、Kotakoski组博士生Umair Javed表示："我们首次证明孔的形状不单由电子造成，而是受样品周围大气影响。"换言之，孔形是"物理钻孔"（有利于圆孔）与"氧介导化学刻蚀"（有利于三角孔）相互竞争的结果，通过调节辐照气氛即可选择所得孔形。

这一纳米孔工程能力面向过滤、DNA测序、催化与量子技术等应用。单层hBN本可作为保护其他二维材料的稳定屏障，制成仅数原子宽的纳米孔后即成为允许分子或离子穿过的纳米多孔膜；在这一尺度上，孔的精确形状与边缘原子直接决定其与穿过分子的相互作用，且孔具有可资利用的量子特性。Kotakoski称，预计可找到类似方法控制其他材料的孔形，或在hBN中造出不同形状。 （来源：AZoM）