研究者将束径亚纳米级的电子束聚焦在Au/Ag纳米棒的空腔内，注入溶剂化电子（指能在溶液中存在的自由电子），诱导水分解反应。里伯称：“自由电子直接与溶液中的Ag离子反应，将Ag离子拽向电子束照射的位置，还原形成Ag原子。”然后，被消耗掉Ag离子的内核溶液从电子束照射的位置流走，此时，溶液中水分解产生的副产物与相接触的其他部分的固体Ag原子反应又生成Ag离子，再次补充溶液中消耗的Ag离子，如此反复。

　　里伯称：“实际上我们是在移动并重构溶液中的Ag。因为这是一个密闭的系统，总体来说，没有消耗也没有新的创造。我们只不过是移来移去，进行无限次的重复操作。”

　　故事的高潮：

　　当研究者试图表征该Au/Ag空心纳米棒的等离子体近场空间分布特性时，他们才真正意识到这个新发现的重要性。

　　图片：艾米莉·里伯将样本装入扫描透射电子显微镜（STEM）

　　里伯团队首先利用电子束诱导，制作了不同内核形状的纳米棒。由于其老本行是等离子光子学，所以他们利用光谱仪器检测了其外部等离激元的近场特性，结果出乎意料地惊艳！

　　里伯称：“基本上，对于不同内核形状的空心纳米棒，在不同能量的激发下都获得了不同的近场电场分布。”

　　来自德州大学圣安东尼奥分校及西北大学的合作者尼古拉斯·拉吉（Nicolas Large）和乔治·沙茨（George Schatz）的数值仿真结果帮助解释了多态等离激元模式是如何形成的，以及内核液体位置是如何影响多态等离激元模式的。

　　接下来的挑战是如何测试其他形状和尺寸的空心纳米壳结构，以探索是否有其他方法激活其多态开关的潜能。

　　据里伯推测，电子束可能仍然是催化纳米颗粒内部反应的最好或者唯一的方法。里伯称：“电子束并不像你看起来那样没有技术含金量。诚然，电子束很容易产生，需要真空条件，但是除此之外，早在将近１００年前人们已经产生了电子束。40年前，人们会说：把激光放入磁盘读取器？疯了吧？但是他们最终做到了。我认为小型化电子束技术并不是不可行的。”

　　这项突破性的新发现或许能够激发科学家们制造纳米级机器和进程。

　　里伯称：“这种可重构单元有可能利用光就能控制。利用光束读取信息可比电子束要快得多，所以，这项发现肯定会吸引那些对动态系统感兴趣以及想要突破当前纳米技术的研究者。这是一片新大陆！”

　　编辑：李盼

　　参考：

　　Sadegh Yazdi et al. Reversible Shape and Plasmon Tuning in Hollow AgAu Nanorods, Nano Letters (2016). DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b02946

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