干燥粘土纳米管悬浮液中通过垂直分层实现向列有序

蒸发自组装为生产功能性纳米结构材料提供了一种简单、经济高效的方法。然而，实现可调且有序的组装仍然具有挑战性，尤其是在处理像纳米颗粒这样具有显著形状和尺寸多分散性的复杂构建块时。在本研究中，我们从多分散的棒状埃洛石纳米管样品的水悬浮液出发，提出了一种物理方案，用于在最终干燥沉积物中产生高度的取向有序性。通过将座滴置于加热至50{\deg}C的基底上，自诱导的马兰戈尼流抑制了咖啡环效应，从而使胶体棒能够更均匀地沉积。随后，蒸发过程中的垂直分层导致颗粒按长径比分离，较长的棒（长径比>=6.5）优先迁移到整个沉积物的顶层。由于超过此阈值的棒在高密度下表现出向列有序，因此产生的顶层（面积约为mm^2量级）显示出高度的取向有序。因此，我们的结果突显了一种从无序胶体悬浮液中构建有序结构的稳健策略，尽管系统整体具有多分散性。