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“注意的” Nanoparticles 在实时增长

Published on October 13, 2010 at 7:25 PM

科学家小组美国能源部 (DOE) Argonne 国家实验室和华盛顿的卡内基机构的在 “注意的” nanoparticles 在实时成功增长。

革命技术允许研究员得知纳米颗粒生成,长期奥秘早期由于不适于的探通的方法,并且可能导致 nanomaterials 的被改进的性能在应用的包括太阳能电池,感觉和更多。

这些银色 nanoplates 用沿边缘的银色 oxy 盐 nanoparticles 装饰。 这些 nanostructures 增长在高能 X-射线的辐照区域下,在实时允许科学家 “注意”他们增长。 这个图象是从扫描电子显微镜。

“Nanocrystal 增长是纳米技术的基础”, Argonne 化学家说线索研究员 Yugang 太阳。 “了解它精密地将允许科学家对裁缝新和引人入胜的纳米颗粒属性”。

nanoparticles 查找并且正常运行的方法取决于他们的结构: 范围、形状、纹理和表面化学。 这,反过来,非常取决于他们增长的条件。

“准确控制 nanoparticles 是非常困难的”,太阳解释了。 因为我们仍然不认识这份处方的所有条件 “再生产同样 nanoparticles 从批到批是更难。 温度,压,湿气,杂质他们全部影响增长,并且我们继续发现更多系数”。

为了知道 nanoparticles 如何增长,科学家必要实际上注意他们在操作。 这个问题是该电子显微镜术,看见的通常方法下来到 nanoparticles 的基本级别,要求真空。 但是许多 nanocrystals 在液体必须增长媒体和在电子显微镜的真空使此不可能。 一个特殊稀薄的细胞在电子显微镜允许微量的液体被分析,但是它浓厚仍然限制了研究员到一块液体层 100 毫微米,从纳米颗粒综合的实际条件是较大不同。

要解决此难题,太阳查找他需要使用提供的非常高能 X-射线在部门 Argonne 的提前的光子来源 1 (APS),毗邻 Nanoscale 材料实验室的中心,他从事。 这个范例分散的 X-射线的模式允许研究员重建早期 nanocrystals 第二由第二。

“此技术产生信息埋藏物,特别是关于生核,并且水晶的增长步骤,在前我们未曾能获得”,说星期日。

X-射线的强度影响 nanocrystals 的增长,太阳说,但是作用只变得重大在一个特别久回应时间以后。 “获得增长进程的一个清楚的图象将允许我们对对照试样取得更好的结果,并且最终,将有各种各样的应用的新的 nanomaterials”,太阳解释了。

nanomaterials 能用于光致电压的太阳能电池、化工和生物甚而传感器和想象。 例如,贵重金属 nanoplates 可能吸收近红外光,因此他们可以用于提高在图象的对比。 在一个可能的案件,在癌症患者的肿瘤站点附近的特殊地被剪裁的 nanoparticles 的射入可能增加在正常和癌细胞之间的想象对比,以便医生能准确地映射这个肿瘤。

“此突破的关键字是我们的唯一能力能从事与从先进的光子来源的科学家, Nanoscale 材料和电子显微镜术中心中心所有一个安排”,太阳说。

这个研究的资助由美国能源部科学办公室提供。 这篇文章, “在定期解决的高能同步加速器 X 光衍射在原处探查的半导体/电解质界面的 Nanophase 演变”,在 NanoLetters 被发表了。

Nanoscale Materialsat Argonne 国家实验室中心是五个母鹿 Nanoscale 科学研究中心, (NSRCs)学科研究的首要的国家用户设施之一在 nanoscale,支持由科学母鹿办公室。 同时 NSRCs 包括提供研究员以科技目前进步水平功能制造,处理,分析和模型 nanoscale 材料的套件补充设施和构成国家纳米技术主动性的最大的基础设施投资。 NSRCs 母鹿的 Argonne、 Brookhaven、劳伦斯伯克利,橡树岭和 Sandia 和洛斯阿拉莫斯国家实验室位于。 关于母鹿 NSRCs 的更多信息,请参观 http://nano.energy.gov。

Argonne 国家实验室在科学技术寻求解决对按国家问题。 国家的第一个国家实验室, Argonne 开展对实际上每个科学学科的前进基本和应用的科学研究。 Argonne 研究员严密地工作与从数百的研究员公司,大学和联邦,州和市政机构帮助他们解决他们的特定问题,提前美国 ‘s 科学领导和这个国家为一个更好的远期做准备。 从超过 60 个国家的员工, Argonne 由 UChicago Argonne,美国能源部的 LLC 管理科学办公室。

Last Update: 12. January 2012 19:58

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