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Strom Kann Nanocrystal-Architektur Steuern - Neue Technologie

Kabel, Gefäße und Pinsel machen es möglich, die Maschinen und die Einheiten aufzubauen und beizubehalten, die wir täglich verwenden. Jetzt mithilfe von einer überraschenden Quelle, können diese gleichen Bausteine auf einer Schuppe leicht erstellt werden 10.000mal kleiner als der Zeitraum am Ende dieses Programmsatzes.

Forscher bei Argonne haben die Grundlagen der Anwendung von Elektrochemie, um die Architektur von nanocrystals zu steuern - kleine Zellen mit Abmessungen in den Billionsten von Metern herausgefunden. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in der Ausgabe Am 3. März des Zapfens der Amerikanische Chemikalien-Gesellschaft, liefern eine praktische Methode des Erzeugens von großen Mengen der Architektur-kontrollierten nanocrystals, wie Supraleiter, ferromagnets und Edelmetalle.

„Die Architektur der nanocrystals ist durch angewandte Spannungen hauptsächlich esteuert,“ sagte Leitungskabelwissenschaftler Zhili Xiao Argonnes der Material-Wissenschafts-Abteilung und der Fachbereich Physik Nord-Illinois-Universität. „Dieses gibt uns viel größere Regelung über den Wachstumsbedingungen der nanocrystals. Wir waren in der Lage, eine große Vielzahl von Zellen mit größerer Bequemlichkeit und der Voraussagbarkeit zu erstellen, die verglichen wurde mit traditionelleren Methoden.“

Traditionelle Methoden der Fabrikation von nanocrystals beziehen, Chemikalien mit ein in eine erhitzte Lösung an den hohen Temperaturen schnell einzuspritzen. Das abwärts gerichtete zu diesem Anflug ist jedoch die Schwierigkeit der Steuerung der Lösungskonzentration, die ändert, während die Reaktion fortfährt. Diese Änderung in der Konzentration führt zu Änderungen im elektrochemischen Potenzial - die Maßnahme der Reaktionsfähigkeit eines Mittels in gelöster Form. Da ein stabiles elektrochemisches Potenzial für die Formung von wohl geformten nanocrystals entscheidend ist, fanden sich die Wissenschaftler, die diese Methode anwenden häufig, zu den Steuerlösungskonzentrationen zu kämpfen und Zeit rechten Momentes festzusetzen, um die Reaktion zu stoppen.

Demgegenüber fanden Xiao und seine Kollegen, dass sie das elektrochemische Potenzial leicht steuern konnten, indem sie elektrische Spannung verwendeten. Die Wissenschaftler verwendeten eine Technik, die galvanischen Niederschlag genannt wurde, der den Strom verwendet, der durch eine Elektrode passiert, um Ionen von der Lösung auf einer gegebenen Oberfläche zu verringern. Indem sie den angewandten Spannungswert und das Baumuster von Chemikalien in der Lösung änderten, waren die Argonne-Forscher in der Lage, große Mengen von fast 30 verschiedenen nanostructures, einschließlich nanoparticles von verschiedenen Formen, von nanowires, von nanobrushes und von nanoscale Stativen zu synthetisieren.

„Wir fanden zum Beispiel dass geformte nanoparticles neigen, sich an den Niederspannungen zu bilden, während höhere Spannungen neigen, Zellen wie nanowires und nanobrushes zu produzieren,“ erklärter Xiao.

Mit großen Mengen dieser nanocrystals in der Hand, erforschen Wissenschaftler ihre eindeutigen körperlichen und chemischen Eigenschaften. Diese Zellen können zu Entdeckungen von neuen Phänomenen und von Anwendungen, wie dem Gebrauch der ferromagnetischen nanocrystals als Bauteile in den ultra Speichermedien mit hoher Schreibdichte und dem Gebrauch bestimmter Metall-nanocrystals als Katalysatoren für Wasserstoffproduktion und -c$ermittlen führen.

„Wenn Sie die Form von einem nanocrystal ändern, stellen Sie im Allgemeinen neue Grenzen auf den Platz, in dem seine Elektronen sich bewegen können,“ sagten Wai-Kwong Kwok, Führer der Supraleitfähigkeits- und Magnetismusgruppe in der Material-Wissenschafts-Abteilung ein. „Dieses beeinflußt der Reihe nach seine physikalischen Eigenschaften, das erklärt, warum ein Dreieck und eine Kugel, die vom Leitungskabel gemacht werden, vollständig verschiedene supraleitende Eigenschaften haben können.“

Am 17. März 2004 Bekannt gegebenth

Date Added: Mar 24, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 15:39

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