Первый настоящий

Ученым удалось увидеть частицы крупнее атомов, но меньше коллоидов.

К

Опубликовано

Кристаллы составляют ряд веществ. Например, они содержатся в соли, сахаре, снежинках и драгоценных камнях. В каждом случае кристаллы представляют собой высокоупорядоченные слоистые структуры. Хотя кристаллы повсеместно распространены в природе, большая часть информации о том, как они формируются, остается загадкой.

Эта тайна была отсрочена благодаря новому прорыву. Используя оптимизированную микроскопию, исследователи из Северо-Западного университета наблюдали, как наночастицы формируют кристаллы в реальном времени. Исследователи назвали это «завораживающим» процессом самосборки наночастиц в твердые материалы.

Исследователи потратили время на оптимизацию процесса, чтобы электронный луч мог видеть частицы, не повреждая их. В новом исследовании ученые использовали наночастицы разной формы — кубы, сферы и кубы с углублениями — чтобы изучить, как форма влияет на поведение.

Было обнаружено, что эти наночастицы шевелятся в растворе и превращаются в кристаллы различной морфологии, например, в многогранники. Строительные блоки — атомы, молекулы или ионы — из которых состоят кристаллические материалы, высокоупорядочены, образуя решетки из равноотстоящих друг от друга строительных блоков. Эти решетки затем складываются друг на друга, образуя трехмерный твердый материал.

Это видно по частицам, падающим вниз, падающим по ступеням лестницы и скользящим вокруг, прежде чем встать на место, образуя фирменные сложенные слои кристалла. В ходе экспериментов исследователи заметили, что частицы сталкивались друг с другом, слипаясь, образуя слои. Затем, чтобы сформировать послойную кристаллическую структуру, частицы сначала образовывали горизонтальный слой, а затем складывались вертикально. Иногда, слипшись друг с другом, частицы ненадолго отделялись и падали на нижний слой.

Наблюдая за наночастицами, ученые увидели частицы, которые больше атомов, но меньше коллоидов. Итак, мы завершили весь спектр шкал длин. Заполняем недостающую длину.

Исследование также имеет практическое применение и должно помочь в разработке новых материалов, в том числе тонких пленок для электронного применения, таких как гибкая электроника, светодиоды, транзисторы и солнечные элементы. Это стало возможным благодаря использованию жидкофазной трансмиссионной электронной микроскопии (ПЭМ).

Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology. Доклад озаглавлен «Разгадка роста кристаллов наночастиц».

Доктор Тим Сэндл — главный редактор журнала Digital Journal, посвященный научным новостям. Тим специализируется на журналистике в области науки, технологий, окружающей среды и здравоохранения. Он также является практикующим микробиологом; и автор. Он также интересуется историей, политикой и текущими событиями.

Птичий грипп среди птиц во всем мире быстро меняется, и растущее число случаев заболевания среди млекопитающих вызывает беспокойство.

Узнайте, как автомобильные технологии меняют опыт поездок на работу — от безопасности к развлечениям.

Когда «Битлз» распались более 50 лет назад, опустошенные фанаты жаждали большего. Теперь искусственный интеллект предлагает именно это.

Хоровая группа готовится к строительству будущего еврейского храма, который, по их мнению, ускорит приход мессии.