ऊर्जा (डो) Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला के अमेरिकी विभाग और वाशिंगटन के कार्नेगी इंस्टीट्यूशन में वैज्ञानिकों की एक टीम "देख" नैनोकणों वास्तविक समय में बढ़ने में सफल रहा है.
क्रांतिकारी तकनीक शोधकर्ताओं nanoparticle पीढ़ी, लंबे समय से एक अपर्याप्त जांच तरीकों की वजह से रहस्य के प्रारंभिक दौर के बारे में जानने के लिए अनुमति देता है, और सौर कोशिकाओं, संवेदन और अधिक सहित अनुप्रयोगों में nanomaterials के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए नेतृत्व सकता है.
ये चांदी nanoplates के साथ चांदी ऑक्सी नमक किनारों के साथ नैनोकणों सजाया जाता है. इन nanostructures के उच्च ऊर्जा एक्स - रे, जो वैज्ञानिकों "घड़ी" के लिए अनुमति दी उन्हें वास्तविक समय में वृद्धि के विकिरण के तहत बड़े हो रहे थे. एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि से है.
"Nanocrystal विकास नैनो की नींव है," प्रमुख शोधकर्ता Yugang रवि, एक Argonne रसायनज्ञ ने कहा. "यह समझना अधिक दर्जी ठीक nanoparticle नए और आकर्षक गुणों के लिए वैज्ञानिकों की अनुमति देगा."
तरीका है कि देखो और व्यवहार नैनोकणों उनके आर्किटेक्चर पर निर्भर करता है: आकार, आकार, बनावट, और सतह के रसायन शास्त्र है. यह, बारी में, जिसके तहत वे बड़े हो रहे हैं स्थितियों पर बहुत निर्भर करता है.
"सही नैनोकणों नियंत्रित करना बहुत मुश्किल है" सूर्य की व्याख्या की. "यह भी कठिन है बैच से बैच के लिए एक ही नैनोकणों का पुन: पेश करने के लिए, क्योंकि हम अभी भी नुस्खा के लिए सभी शर्तों को नहीं पता है तापमान, नमी, दबाव, दोष - वे सभी विकास को प्रभावित है, और हम अधिक कारकों की खोज."
आदेश में समझने के लिए कैसे नैनोकणों बढ़ने के लिए, वैज्ञानिकों वास्तव में उन्हें अधिनियम में देखने की जरूरत है. समस्या यह है कि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी था, नैनोकणों के परमाणु स्तर में नीचे देखने के लिए सामान्य विधि है, एक निर्वात की आवश्यकता है. लेकिन nanocrystals के कई प्रकार के लिए एक तरल में वृद्धि मध्यम और एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में वैक्यूम यह असंभव बना देता है. एक विशेष सेल पतली तरल की एक छोटी राशि एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में विश्लेषण करने के लिए अनुमति देता है, लेकिन यह अभी भी एक तरल सिर्फ 100 नैनोमीटर मोटी परत है, जो nanoparticle संश्लेषण के लिए वास्तविक स्थितियों से काफी अलग है शोधकर्ताओं सीमित है.
इस पहेली को हल करने के लिए, सूर्य पाया वह बहुत उच्च ऊर्जा Argonne है उन्नत फोटॉन स्रोत (ए पी एस), जो नेनो पैमाने सामग्री के लिए प्रयोगशाला केंद्र adjoins जहां वह काम करता है के सेक्टर 1 में प्रदान की एक्स - रे का उपयोग की जरूरत है. नमूना द्वारा बिखरे हुए एक्स - रे की तर्ज शोधकर्ताओं दूसरी द्वारा दूसरी nanocrystals के प्रारंभिक चरणों के पुनर्निर्माण करने की अनुमति दी.
"इस तकनीक पैदावार जानकारी का खजाना trove, विशेष रूप से nucleation और क्रिस्टल के विकास के चरणों पर, कि हम पहले प्राप्त करने में सक्षम कभी नहीं गया था" सूर्य कहा.
एक्स - रे की तीव्रता nanocrystals के विकास को प्रभावित करता है, सूर्य ने कहा है, लेकिन प्रभाव केवल एक विशेष रूप से लंबे समय प्रतिक्रिया समय के बाद महत्वपूर्ण बन गया. "विकास प्रक्रिया का एक स्पष्ट छवि हमें नमूने को नियंत्रित करने के लिए बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए अनुमति है, और अंततः, नए nanomaterials कि आवेदनों की एक विस्तृत श्रृंखला है" सूर्य समझाया.
nanomaterials फोटोवोल्टिक सौर कोशिकाओं, रासायनिक और जैविक सेंसर और भी इमेजिंग में इस्तेमाल किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, महान धातु nanoplates लगभग अवरक्त प्रकाश को अवशोषित, तो कर सकते हैं वे छवियों के विपरीत बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. एक संभावित मामले में सामान्य और कैंसर कोशिकाओं को इतना है कि डॉक्टरों सही ट्यूमर नक्शा कर सकते हैं के बीच एक कैंसर मरीज के ट्यूमर साइट के पास विशेष रूप से सिलवाया नैनोकणों के एक इंजेक्शन इमेजिंग विपरीत में वृद्धि कर सकता है.
"इस सफलता की कुंजी के लिए हमें उन्नत फोटॉन स्रोत, नेनो पैमाने सामग्री के लिए केंद्र और केंद्र सब एक जगह में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से वैज्ञानिकों के साथ काम करने के लिए अद्वितीय क्षमता थी." सूर्य कहा.
अनुसंधान अनुदान के लिए ऊर्जा विज्ञान के कार्यालय के अमेरिकी विभाग द्वारा प्रदान किया गया. लेख, "स्वस्थानी में इंटरफ़ेस / सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रोलाइट पर Nanophase इवोल्यूशन समय हल उच्च ऊर्जा सिंक्रोट्रॉन एक्स - रे विवर्तन द्वारा जांच", NanoLetters में प्रकाशित किया गया था.