科技日报3月16日 北京讯（记者张佳欣）

密歇根大学领衔的研究团队揭示了一项创新发现：纳米颗粒通过自组装技术创造出微米级的“蝴蝶结状领结”。这些独特结构能够展现出多变的扭曲形态，并且能够精确操控。这一突破性进展为制造能与光线互动的材料提供了便捷途径，有望为机器视觉及药物生产领域带来革新工具。

相关研究成果于3月15日发表在《自然》杂志上。

自然界中充斥着如DNA般复杂的扭曲结构，即所谓的手性结构。然而，这些结构的扭曲程度固定不变，若试图调整则会导致结构破坏。而新发现的扭曲纳米结构则能编码从表面反射的光波形状信息，优先反射特定类型的圆偏振光，这种光波在空间移动时会呈现出独特的扭曲特性。

光波的编码信息包含了反射频率、扭曲强度以及光波的旋向（左旋或右旋）的综合描述。通过利用人工光源而非自然光线，系统能在任何光照条件下，精准识别和解读信息，减少误判或信息遗漏的风险。它能选择性地反射特定扭曲光的材料，即所谓的手性超材料。

研究人员已成功实现了从完全左旋结构到平面状态再到完全右旋结构的扭转控制。他们将“蝴蝶结状领结”作为“油漆”，将其与聚丙烯酸混合，随后涂抹于玻璃、织物、塑料等各类材质之上。激光实验显示，只有当投射光的扭曲度与“蝴蝶结状领结”的扭曲度相匹配时，该混合物才会展现出反射扭曲光的特性。

“蝴蝶结状领结”由镉金属与胱氨酸混合制成。胱氨酸是一种蛋白质片段，在碱液中存在左右两种版本。每种“蝴蝶结状领结”都拥有糖果般的扭曲结构，与传统需要数天才能自组装的手性纳米结构相比，其形成过程迅速，仅需90秒即可完成。研究团队在“蝴蝶结状领结”的光谱中制备了超过5000种不同的形态。