17:33 2022-11-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii construiesc o structură de nanoparticule mult căutată, deschizând ușa către proprietăți speciale
_ Cercetătorii construiesc nanoparticule mult căutate structura, deschiderea ușii către proprietăți speciale
Alex Travesset nu are un laborator de cercetare strălucitor, plin cu cele mai noi instrumente care să cerceteze noi nanomateriale și să le măsoare proprietățile speciale.
Nu, teoreticul lui. munca care explică ceea ce se întâmplă în interiorul acelor noi nanomateriale se referă la modele computerizate, ecuații și cifre. Și astfel, atunci când se alătură unui proiect, profesorul de fizică și astronomie de la Universitatea de Stat din Iowa, care este, de asemenea, afiliat cu Laboratorul național Ames al Departamentului de Energie al SUA, ar putea contribui cu multe pagini dense care arată cum se adună nanoparticulele.
Caz concret. : Calculele și ilustrațiile lui Travesset „Tetraedre chirale” care fac parte dintr-o lucrare de cercetare tocmai publicată de revista Nature. Aceste calcule arată cum evaporarea controlată a unei soluții care conține nanoparticule de aur în formă de tetraedru pe un substrat de siliciu solid se poate asambla într-o structură cu două straturi în formă de roată.
Se pare că nanostructura este chirală, adică este nu este identică cu imaginea în oglindă. (Exemplul clasic este o mână și reflexia ei. Degetele mari ajung pe părți opuse și astfel o mână nu poate fi suprapusă pe cealaltă. Aceasta este chiralitate.)
Travesset a spus producând o nanostructură stabilă cu chiral proprietățile este o problemă importantă.
Cercetătorii au încercat să asambleze nanostructuri chirale de aproape 20 de ani — cam atât timp cât cercetătorii au studiat nanostructurile. Astfel de structuri ar putea duce la materiale special concepute cu „caracteristici optice, mecanice și electronice neobișnuite”, potrivit lucrării Nature.
Travesset, care a fost prezentat cercetătorilor principali ai proiectului de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign. (vezi bara laterală) în timpul unei conferințe științifice virtuale, nici măcar nu era sigur că această nouă structură chirală ar putea exista în lumea reală.
„Aceasta a fost o structură foarte deschisă”, a spus el. „De obicei, cu nanoparticule, aceste structuri nu sunt niciodată stabile.”
Dar aceasta a fost „ținută împreună de diferite tipuri de forțe electrostatice”, a spus Travesset. „Au fost neobișnuite în continuitatea lor.”
Chiralitatea structurii a fost posibilă prin introducerea în două substraturi diferite – aer în partea de sus și o suprafață solidă în partea de jos. Măsurătorile optice de la Universitatea din Michigan au coroborat chiralitatea raportând un efect chiro-optic foarte puternic ca răspuns la lumina polarizată.
„Această structură foarte deschisă cu răspuns optic chiral a fost foarte importantă”, a spus Travesset. "Oamenii au încercat să facă acest lucru de mult timp. Dar structura a fost întotdeauna instabilă sau imposibil de realizat. Acesta este primul exemplu în care acest lucru a fost realizat."
Din nou, o mare problemă.< /p>
„În calitate de teoretician care lucrează în toate aspectele legate de nanoparticule, am fost întotdeauna interesat de modul de a asambla aranjamente de nanoparticule care sunt chirale”, a spus Travesset.
„Topologia și fizica unică” a aceste nanostructuri chirale „fac ca auto-asamblarea lor din nanoparticule să fie foarte căutată, dar totuși provocatoare”, conform lucrării Nature.
Travesset a spus că experimentaliştii din grupul de cercetare se vor baza pe descoperirea lor, aflând mai multe despre proprietățile nanostructurii și, potențial, modul în care acestea ar putea fi utilizate, de exemplu, în acoperiri pentru aplicații optice.
Pentru teoreticienii nanoparticulelor care lucrează cu modelele, ecuațiile și figurile lor, Travesset a spus că mai este mult de lucru.< /p>
„În ciuda unor succese, teoria rămâne cumva în urmă”, a spus el. „Nu suntem încă într-o poziție în care să putem proiecta materiale pe bază de nanoparticule numai din modele teoretice/computaționale. De fapt, alți colegi și cu mine organizăm un atelier de opt săptămâni pentru a aborda această provocare.”
Comentarii:
Adauga Comentariu