Le Nanoparticelle “di Sorveglianza„ Si Sviluppano in tempo reale

Published on October 13, 2010 at 7:25 PM

Un gruppo degli scienziati al Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti il Laboratorio Nazionale (DOE) del Argonne Ed all'Istituzione di Carnegie di Washington è riuscito a nanoparticelle “di sorveglianza„ si sviluppa in tempo reale.

La tecnica rivoluzionaria permette che i ricercatori imparino circa le fasi iniziali di generazione di nanoparticella, lungamente un mistero dovuto i metodi di sondaggio insufficienti e che potrebbe piombo alla prestazione migliore dei nanomaterials nelle applicazioni compreso le pile solari, la percezione e più.

Questi nanoplates d'argento sono decorati con le nanoparticelle d'argento del sale di ossi lungo le barriere. Questi nanostructures si sono sviluppati nell'ambito di irradiamento dei raggi x ad alta energia, che hanno permesso gli scienziati “li guardano„ svilupparsi in tempo reale. L'immagine proviene da un microscopio elettronico a scansione.

“La crescita di Nanocrystal è le fondamenta di nanotecnologia,„ ha detto il Sun di Yugang del ricercatore del cavo, un chimico di Argonne. “Capirlo permetterà più precisamente gli scienziati ai nuovi e di nanoparticella beni affascinanti del sarto.„

Il modo che le nanoparticelle guardano e si comportano dipende dalla loro architettura: dimensione, forma, tessitura e chimica della superficie. Ciò, a sua volta, dipende molto dalle circostanze nell'ambito di cui si sviluppano.

“Esattamente gestire le nanoparticelle è molto difficile,„ Sun spiegato. “È ancora più duro riprodurre le stesse nanoparticelle dal batch al batch, perché ancora non conosciamo tutti i termini per la ricetta. La Temperatura, la pressione, umidità, impurità-tutti pregiudicano la crescita e continuiamo scoprire più fattori.„

per capire come le nanoparticelle si sviluppano, gli scienziati stati necessari realmente per guardarli nell'atto. Il problema era quella microscopia elettronica, il metodo usuale per vedere giù nel livello atomico di nanoparticelle, richiede un vuoto. Ma molti generi di nanocrystals devono svilupparsi in un liquido media-e il vuoto in un microscopio elettronico rende questo impossibile. Una cella sottile speciale permette che una quantità minuscola di liquido sia analizzata in un microscopio elettronico, ma ancora ha limitato densamente i ricercatori ad uno strato liquido appena 100 nanometri, che è significativamente differente dai termini reali per la sintesi di nanoparticella.

Per risolvere questa enigma, il Sun ha trovato che ha dovuto usare i Raggi X molto ad alta energia forniti al Settore 1 della Sorgente Avanzata del Fotone di Argonne (APS), che raggiunge il Centro del laboratorio per i Materiali di Nanoscale, in cui lavora. Il reticolo dei Raggi X sparsi dal campione ha permesso che i ricercatori ricostruissero le fasi più iniziali dei nanocrystals secondo da secondi.

“Questa tecnica rende un tesoro trovato di tesoro di informazioni, particolarmente sulla nucleazione ed i punti della crescita dei cristalli, che non avevamo potuti mai arrivare prima,„ hanno detto il Sun.

L'intensità dei Raggi X pregiudica la crescita dei nanocrystals, il Sun ha detto, ma gli effetti sono diventato soltanto significativi dopo un tempo di reazione particolarmente molto. “Ottenere una chiara immagine del processo di crescita permetterà che noi ai campioni di controllo miglioriamo i risultati e finalmente, nuovi nanomaterials che avranno una vasta gamma di applicazioni,„ Sun spiegati.

I nanomaterials hanno potuto essere utilizzati nelle pile solari fotovoltaiche, sensori chimici e biologici e perfino la rappresentazione. Per esempio, i nanoplates del metallo nobile possono assorbire l'indicatore luminoso vicino all'infrarosso, in modo da possono essere usati per migliorare il contrasto nelle immagini. In un caso possibile, un'iniezione delle nanoparticelle specialmente adattate vicino al sito del tumore di un malato di cancro potrebbe aumentare il contrasto della rappresentazione fra le celle normali e cancerogene in moda da potere mappare esattamente medici il tumore.

“Il tasto a questa innovazione era la capacità unica affinchè noi lavori con gli scienziati dalla Sorgente Avanzata del Fotone, il Centro per i Materiali di Nanoscale e la Microscopia Elettronica Centro-Tutto dentro un posto,„ il Sun ha detto.

Il Finanziamento per la ricerca è stato fornito dal Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti l'Ufficio Di Scienza. L'articolo, “Evoluzione di Nanophase all'Interfaccia Elettrolito/A Semiconduttore in situ Sondata da Diffrazione ai Raggi X Ad alta energia Del tempo Risolta del Sincrotrone„, è stato pubblicato in NanoLetters.

Il Centro per il Laboratorio Nazionale di Nanoscale Materialsat Argonne è uno dei cinque Centri di Ricerca di Scienza di Nanoscale della DAINA (NSRCs), impianti nazionali primi dell'utente per la ricerca interdisciplinare al nanoscale, di supporto dall'Ufficio della DAINA di Scienza. Il NSRCs comprende Insieme una serie gli impianti complementari che forniscono ai ricercatori le capacità avanzate per da costruzione, elaborare, caratterizzare ed i materiali di modello del nanoscale e costituire il più grande investimento dell'infrastruttura dell'Iniziativa Nazionale di Nanotecnologia. Il NSRCs è situato ai laboratori nazionali del Argonne, del Brookhaven, del Lawrence Berkeley, di Oak Ridge e del Sandia e del Los Alamos della DAINA. Per ulteriori informazioni sulla DAINA NSRCs, visualizzi prego http://nano.energy.gov.

Il Laboratorio Nazionale di Argonne cerca le soluzioni a stampare i problemi nazionali in scienza e tecnologia. Il primo laboratorio nazionale della nazione, Argonne conduce la ricerca scientifica di base ed applicata avanzata in virtualmente ogni disciplina scientifica. I ricercatori di Argonne lavorano molto attentamente con i ricercatori dai centinaia di società, di università e di federale, stato ed agenzie municipali per aiutarli per risolvere i loro problemi specifici, per avanzare la direzione scientifica di s dell'America 'e per preparare la nazione per un migliore futuro. Con gli impiegati da più di 60 nazioni, Argonne è gestito da UChicago Argonne, LLC per il Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti l'Ufficio Di Scienza.

Last Update: 12. January 2012 10:48

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