東京都立大學的研究人員提出了一種將原子薄片卷成“納米卷軸”的新方法。他們獨特的方法使用兩側成分不同的過渡金屬二硫屬化物片，實現了緊密的卷軸，使卷軸的中心直徑小至五納米，長度小至微米。對這些卷軸中納米結構的控制有望在催化和光伏設備方面取得新的發展。

納米技術為我們提供了在納米尺度上控制材料結構的新工具，為工程師創造下一代材料和設備提供了完整的納米工具集。在這一運動的最前沿，由東京都立大學 Yasumitsu Miyata 副教授領導的團隊一直在研究控制過渡金屬二硫屬化物 (TMDC) 結構的方法，過渡金屬二硫族化物 (TMDC) 是一類具有多種有趣特性的化合物，例如柔韌性、超導性和獨特的光學吸收率。

在他們的最新工作中，他們著眼于制造納米卷軸、卷成緊密卷軸狀結構的納米片的新方法。對于制造多壁結構來說，這是一種有吸引力的方法：由于每片板材的結構相同，因此各個層的方向彼此對齊。然而，現有的兩種制造納米卷軸的方法存在重大問題。其一，從納米片表面去除硫原子會產生扭曲，導致納米片卷起;但這樣做會破壞薄片的晶體結構。另一種方法是在納米片和基底之間引入溶劑，使納米片從基底上松開，從而形成無缺陷的納米卷軸。然而，這樣制造的管狀結構往往具有大直徑。

該團隊沒有采用這種方法，而是想出了一種使床單卷起的新方法。他們從單層硒化鉬納米片開始，用等離子體處理納米片，并用硫取代一側的硒原子;這種結構被稱為“Janus 納米片”，以古代的兩面神命名。輕輕添加溶劑，然后將片材從底座上松開，然后由于側面之間的不對稱性，片材會自發地卷成卷軸。這些新的納米卷軸長度為數微米，明顯長于之前制造的單壁 TMDC 納米片。此外，人們發現它們比以往任何時候都卷得更緊，中心直徑降至五納米，符合理論預期。還發現這些卷軸與偏振光有強烈的相互作用，并具有產氫特性。

通過對納米結構的前所未有的控制，該團隊的新方法為研究TMDC納米卷在催化和光伏器件中的新應用奠定了基礎。