據多家媒體報導，2025年2月28日，《科學》雜誌刊登了一項來自中國的顛覆性研究——復旦大學董安鋼、李同濤團隊聯合國內外學者，首次用「啞鈴形」奈米顆粒構建出籠目超晶格，實現了奈米材料自組裝的革命性突破。這項成果不僅讓中國科學家站上了超晶格研究的世界之巔，更令人震撼的是，團隊靈感竟源自中國戰國時代竹編器物的幾何圖案。當實驗室里的量子材料與千年手工藝產生時空共振，這究竟是一場巧合，還是人類文明深層的智慧共鳴？
在復旦大學的實驗室里，科學家們設計出頭部圓潤、腰部凹陷的啞鈴形奈米晶體，這些晶體通過曲率互補形成類似「鎖與鑰匙」的互鎖結構，恰似竹篾交錯編織的燈籠骨架。
研究團隊通過調控顆粒的局部曲率，讓奈米材料像智能樂高積木般精準卡位，解決了傳統球形顆粒組裝時方向性難以控制的世紀難題。更令人拍案叫絕的是，這項技術未來將與機器學習結合，實現超晶格材料的「可編程化設計」，為催化、新能源電池、量子器件等領域打開全新可能。
什麼是超晶格呢？超晶格被稱為「人造晶體」，是由奈米顆粒周期性排列形成的有序結構。傳統研究多聚焦於球形或立方體等形狀構成的超晶格，而復旦團隊另闢蹊徑選擇類似東方榫卯的結構，讓材料性能產生質的飛躍。這項研究登上《科學》封面時，評審專家驚嘆：「中國團隊重新定義了奈米自組裝的遊戲規則。」
中國科學家發現的超晶格，其玄妙之處在於，它同時具備拓撲絕緣體的量子特性與傳統工藝的美學基因。從物理學上看，這種超晶格的平帶結構能讓電子「凍結」在特定位置，是高溫超導、量子自旋液體等前沿領域的核心載體。而鮮為人知的是，這種結構早在中國戰國時期的竹編器物中就已廣泛應用——湖北出土的楚國竹笥，其編織紋路與超晶格的原子排布如出一轍。
復旦團隊將這種跨越千年的智慧轉化為科技突破：他們設計的超晶格在電解水制氫實驗中，催化效率比傳統鉑基材料提升3倍。這是因為六邊形孔道加速了質子傳輸，而三角形頂點處的奈米顆粒產生量子限域效應，顯著降低了反應活化能。更令人期待的是，這種結構在電池中可容納更多陽離子，未來或使手機充電速度突破分鐘級。
這項研究的深層意義，在於開啟了超晶格設計的「自由組裝時代」。傳統材料開發依賴不斷嘗試新的配方組合，研究結果就像開盲盒一般。而復旦團隊提出的曲率調控原理，結合機器學習等AI技術，將實現「按需定製」的材料設計。
從戰國竹篾到量子材料，從《考工記》的「天有時，地有氣」到實驗室的AI方程，科技革命的密碼，可能早已藏在祖先的指尖經緯中。當中國科學家用超晶格摘下奈米科學的皇冠，這不僅是一場技術的勝利，更是一次文明的證道——證明五千年文明積澱不是博物館裡的標本，而是指引人類突破認知邊界的星圖。
