Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanomaterials

מדענים Argonne בדוק התגבשות Nanoparticle בפירוט חסר תקדים

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

שיתוף פעולה בין פוטון המקור מרכז מתקדם חומרים ננומטריים ב האמריקאי של (DOE) האנרגיה של Argonne National Laboratory "ראה" את התגבשות של חלקיקים בפירוט חסר תקדים.

"הננו הוא נושא חם עכשיו, אנשים מנסים ליצור עצמית התאספו מערכים nanoparticle נתונים ואחסון זיכרון", אמר עוזר Argonne הפיסיקאי זאנג יאנג. "מתקנים אלה מאפשרים את מידת ההזמנה היא גורם חשוב."

הפיזיקאי עוזר ז'אנג יאנג (משמאל) בוחן עקיפה רנטגן כפיסיקאי ין וואנג שיאו-Min nanoscientist לין להכין מדגם באחת beamlines מקור פוטון של מתקדם. המדענים בחנו Argonne התגבשות nanoparticle בפירוט חסר תקדים באמצעות מופעל גבוה של קרני ה-X-APS.

כדי לקרוא קצת ספציפיות של נתונים, הוא אידיאלי לאחסון מידע על סריג דו מימדי עם קריסטל מוגדרים היטב קואורדינטות גרפי. לדוגמה, כל פיסת מידע של שיר נשמר על הכונן הקשיח חייב להיות מאוחסן במקומות מסוימים, כך ניתן לקבל יותר מאוחר. עם זאת, במרבית המקרים, פגמים הטבועים סריגי קריסטל nanoparticle.

"פגמים בסריג הם כמו מהמורות בדרך", אמר Argonne הפיסיקאי ג'ין וואנג. "כשאתה נוסע בכביש, אתה רוצה לדעת אם זה הולך להיות נסיעה חלקה, או אם תצטרך זיגזג כדי למנוע פנצ'ר. כמו כן, אתה רוצה לדעת איך מהמורות את הטופס המקום הראשון, כדי שנוכל לחסל אותם ".

שליטה על מידת הזמנת במערכים nanoparticle כבר חמקמק. מספר חלקיקים כימאי יכול לעשות בנפח קטן גדול להדהים.

"אנחנו יכולים לייצר באופן שגרתי 1014 חלקיקים טיפות אחדות של פתרון. זה יותר ממספר הכוכבים בגלקסיית שביל החלב", Argonne שיאו-Min nanoscientist לין. "כדי למצוא תנאים שבהם חלקיקים יכול עצמית להרכיב לתוך סריג גביש עם מספר נמוך של פגמים הוא מאתגר למדי".

בגלל חלקיקים הם כל כך קטנים, זה לא קל לראות איך הורה הסריג הוא בתהליך הרכבה עצמית. במיקרוסקופ אלקטרונים ניתן לראות חלקיקים בודדים, אבל את שדה הראיה קטן מדי עבור מדענים כדי לקבל "התמונה הגדולה" של מה להזמין הוא כמו אורך בקנה מידה מאקרוסקופי. זה גם לא עובד פתרונות רטוב.

"עם המורה המקומי, אי אפשר להניח אותו סדר קיים לאורך כל המבנה, זה כמו לראות קטע הכביש ובהנחה שהוא ישר בנוי היטב כל הדרך עד הסוף," אמר וואנג.

אותה קבוצה של חוקרים באוניברסיטת Argonne, יחד עם משתפי הפעולה שלהם באוניברסיטת שיקגו, גילה כי בתנאים המתאימים, חלקיקים יכולים לצוף על הממשק נוזל האוויר של אגל נוזל ייבוש להיות עצמית מאורגנת.

זה מאפשר תהליך דו מימדי התגבשות להתרחש על הזמן בקנה מידה הרבה יותר. "אתה בדרך כלל לא מצפים חלקיקי מתכת לצוף. זה כמו לזרוק אבנים לתוך בריכה והוא מצפה להם לצוף על פני השטח," אמר לין. "אבל nanoworld, הדברים מתנהגים אחרת".

שימוש ברזולוציה גבוהה רנטגן פיזור בשעה מתקדם פוטון מקור (APS), בדק ג'יאנג והאחרים את תהליך התגבשות בפירוט חסר תקדים כפי הטפסים בזמן אמת. הם גילו כי מערכים nanoparticle נוצרו ממשק נוזלי האוויר יכול להיכנס למשטר של שלב גבישי מאוד מוגדר בתיאוריה דו מימדי הקלאסי קריסטל. רק כאשר ממס מתחיל dewet מפני השטח, לעשות ליקויים והפרעה מתחילים להופיע.

"אנחנו יכולים לחקור את המדגם מאקרוסקופיים כולו לפקח מה קורה בזמן אמת", אמר ג'יאנג. "זה מאפשר לנו להבין מה הפרמטרים החשובים לשלוט בתהליך הרכבה עצמית".

עם רמה זו של הבנה, המדענים מקווים כי אחד המכשירים היום כגון ה-iPod Nano יכול להיות עשוי חלקיקים.

במאמר על המחקר הזה התפרסם ב Nano Letters.

Last Update: 9. October 2011 13:16

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit