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「監視」 Nanoparticles はリアルタイムに育ちます

Published on October 13, 2010 at 7:25 PM

Argonne の国立研究所米国エネルギー省およびワシントン州 (DOE)のカーネギー施設の科学者のチームはリアルタイムに 「監視」 nanoparticles に育ちます成功しました。

革命的な技術は研究者が nanoparticle の生成、長く不十分で徹底的な方法によるミステリーの初期について学ぶことを可能にし、太陽電池、感知そして多くを含むアプリケーションの nanomaterials の改善されたパフォーマンスに導くことができ。

これらの銀製の nanoplates は端に沿う銀製の oxy 塩の nanoparticles と飾られます。 これらの nanostructures は科学者をリアルタイムに育つのを 「見る」それらが可能にした高エネルギー X 線の照射の下で育ちました。 画像は走査型電子顕微鏡からあります。

「Nanocrystal 成長ナノテクノロジーの基礎です」、は鉛の研究者を言いました Yugang 日曜日、 Argonne の化学者。 「それを理解することはテーラー新しく、魅惑的な nanoparticle の特性にもっと正確に可能にします科学者を」。

nanoparticles が見、動作する方法はアーキテクチャによって決まります: サイズ、形、質および表面化学。 これは、それから、それらが育つ条件によって非常に決まります。

「正確に nanoparticles を制御することは非常に困難」、日曜日説明しましたです。 「私達がまだ調理法のためのすべての条件を知らないのでバッチからのバッチに同じ nanoparticles を再生することは困難です。 温度、圧力、湿気、不純物それらはすべて成長に影響を与え、私達はより多くの要因を検出し続けます」。

nanoparticles がどのように育つか理解するため、実際に行為のそれらを見るのに必要とされる科学者。 問題はその電子顕微鏡検査、 nanoparticles の原子レベルに見る通常方法、必要とします真空をでした。 しかし多くの種類の nanocrystals は液体で育たなければなりません媒体および電子顕微鏡の真空はこれを不可能にさせます。 特別で薄いセルはごくわずか液体が電子顕微鏡で分析されるようにしますがまだちょうど 100 ナノメーター nanoparticle の統合のための実質の条件と著しく異なる液体層に研究者を厚く限定しました。

この謎解き問題を解決するためには、日曜日は彼が提供された Argonne の彼が働く、 Nanoscale の文書のための実験室の中心に隣接する進められた光子 (APS)ソースのセクター 1 で非常に高エネルギー X 線を使用する必要があったことを見つけました。 サンプルによって分散した X 線のパターンは研究者が nanocrystals 二番目のによ第 2 の初期を再建することを可能にしました。

「この技術核形成の情報の埋蔵物を、特にもたらし、私達が決して得られなかった水晶の成長のステップは」は日曜日を言いました。

X 線の強度は nanocrystals の成長に影響を与えます、日曜日は言いましたが、効果はただ特に長い点爆時間後に重要になりました。 「成長プロセスの明確な画像を得ることは制御サンプルに私達がよりよい結果を得ることを可能にし結局、広い応用範囲がある新しい nanomaterials は」、日曜日説明しました。

nanomaterials は光起電太陽電池で、化学および生物的センサーおよびイメージ投射使用できます。 例えば、貴金属の nanoplates はほぼ赤外線ライトを吸収できます画像の対照を高めるのに従って使用することができます。 1 つの可能なケースでは、癌患者の腫瘍のサイトの近くの特に合わせた nanoparticles の注入は医者が正確に腫瘍をマップできるように正常な、癌性セル間のイメージ投射対照を高めることができます。

「この進歩へのキー高度の光子ソースからの科学者と働く私達のための一義的な機能でした Nanoscale の文書および電子顕微鏡検査のための中心中心すべての 1 つの場所」はと日曜日は言いました。

研究のための資金調達は科学のオフィス米国エネルギー省によって提供されました。 記事は、 「そのままでタイム解決する高エネルギーシンクロトロンの X 線回折によって」の厳密に調べられた半導体/電解物インターフェイスの Nanophase 改革 NanoLetters で出版されました。

Nanoscale Materialsat Argonne の国立研究所のための中心は 5 つの雌ジカの Nanoscale 科学の研究所、科学の (NSRCs)雌ジカのオフィスによってサポートされる nanoscale の学際的な研究のための首位の各国用のユーザー機能の 1 つです。 ともに NSRCs は最新式の機能およびモデル nanoscale 材料を製造するために、処理するために、特徴付けるために研究者に与える、および各国用のナノテクノロジーのイニシアチブの最も大きい下部組織の投資を構成するために構成します補足機能で組を。 NSRCs は雌ジカの Argonne、 Brookhaven、ローレンスバークレー、オーク・リッジおよび Sandia およびロスアラモス研究所にあります。 雌ジカ NSRCs についてのより多くの情報のために、 http://nano.energy.gov を訪問して下さい。

Argonne の国立研究所は科学技術の各国用問題を押すことに解決を追求します。 国家の最初国立研究所、 Argonne は事実上あらゆる科学的教義の先端の基本的な、応用科学研究を行ないます。 Argonne の研究者は何百もの会社、大学、および中央政府からの研究者と、国家および市代理店彼らの特定の問題を解決し、アメリカ 「s の科学的なリーダーシップ進め、よりよい未来の間国家を準備するためにそれらを助けるために密接に働きます。 60 以上の国家からの従業員で、 Argonne は UChicago Argonne、科学のオフィス米国エネルギー省のための LLC によって管理されます。

Last Update: 12. January 2012 10:50

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