חלקיקים מהווים supercrystals תחת לחץ

The Most Dangerous Stuff in the Universe - Strange Stars Explained (יולי 2019).

Anonim

עצמית הרכבה התגבשות של חלקיקים (NPs) הוא בדרך כלל תהליך מורכב, על בסיס אידוי או משקעים של אבני בניין NP. קבלת supercrystals באיכות גבוהה הוא איטי, תלוי ביצירת ושמירה על התנאים התגבשות הומוגני. מחקרים שנעשו לאחרונה השתמשו בלחץ מיושם כשיטה הומוגנית כדי לעורר טרנספורמציות מבניות שונות ומעברי פאזות באסיפות ננו-חלקיות מסודרות מראש. כעת, במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Journal of Physical Chemistry Lettands, צוות חוקרים גרמנים, אשר לומד פתרונות של חלקיקי זהב המצופים בגזלי פולי (אתילן גליקול) - (PEG-), גילה כי ניתן להרכיב סופר-קריסטלים במהירות בתוך השעיה שלמה.

במהלך העשורים האחרונים, יש עניין רב בהיווצרות של supercrystals nanoparticle (NP), אשר יכול להציג מאפיינים מתכווננת קולקטיבית כי הם שונים מזה של החלקים המרכיבים שלהם, אשר יש יישומים פוטנציאליים בתחומים כגון אופטיקה, אלקטרוניקה, פלטפורמות חיישן. בעוד היווצרות של supercrystals באיכות גבוהה היא בדרך כלל תהליך איטי ומורכב, מחקר שנערך לאחרונה הוכיח כי הפעלת לחץ יכול לגרום חלקיקים זהב ליצירת supercrystals. בונים על זה ואת האפקט שהוקם של מלחים על מסיסות של חלקיקים זהב (AuNP) מצופה pig מבוססי ligands, ד"ר מרטין Schroer וצוותו ביצעו סדרה של ניסויים לחקור את ההשפעה של הלחץ משתנה על חלקיקי זהב בפתרונות מימיים. הם עשו תצפית בלתי צפויה - כאשר מלח נוסף לפתרון, חלקיקים מתגבשים בלחץ מסוים. דיאגרמת הפאזה רגישה מאוד, וניתן לכוונן את הגבישים על ידי שינוי סוג המלח שנוסף, וריכוזו.

הצוות השתמש בזווית רנטגן זווית קטנה (SAXS) על beamline I22 כדי לחקור את התגבשות באתרו עם מלחים כלוריד שונים (NaCl, KCl, RbCl, CsCl). כפי שמסביר ד"ר שרר,

I22 הוא אחד beamlines כמה להציע סביבה בלחץ גבוה, וזה יוצא דופן, כי ההתקנה ניסיוני מנוהל בקלות על ידי המשתמשים עצמם. אנשי הצוות הם מצויינים, ואנו מודים במיוחד על המומחיות שלהם בעיבוד נתונים, אשר היה יקר. "

הלחץ שנוצר כתוצאה מלחץ שלב דיאגרמה מראה כי התגבשות היא תוצאה של ההשפעה המשולבת של מלח ולחץ על הציפויים PEG. היווצרות סופר קריסטל מתרחשת רק בריכוז מלח גבוה, והוא הפיך. הגדלת ריכוז המלח מוביל לירידה מתמשכת של לחץ הגבישים, ואילו מבנה הסריג ומידת הגבישים אינם תלויים בסוג המלח ובריכוז.

כאשר מגיעים ללחץ התגבשות, supercrystals טופס בתוך כל ההשעיה; דחיסת הנוזל תוצאות נוספות לשינויים של קבוע סריג, אבל לא התגבשות נוספת או מעברים מבניים. טכניקה זו צריכה להיות ישימה למגוון של ננו, ומחקרים עתידיים עשויים לחשוף תובנות לתוך היווצרות supercrystal שיסייע להבין תהליכים התגבשות ולאפשר את הפיתוח של שיטות חדשות ומהירות יותר עבור סינתזה של supercrystals NP.

התגבשות NP נראה מיידי, אבל זה קבוצה של ניסויים היה עיכוב של כ -30 שניות בין הפעלת הלחץ לקחת את המדידות SAXS. ד"ר Schroer וצוותו חוזרים לדאימונד מאוחר יותר השנה כדי לבצע את הזמן נפתרה מחקרים כדי להמשיך לחקור את התופעה.

menu
menu