Дослідники розводять атоми з нановусами

Експеримент створює химерні наноструктури з двома дзеркальними осями

Нано вуса заліза і атомів вуглецю в електронному мікроскопі © Shiozawa / EMP / Віденський університет
читати вголос

Примхливий: Фізики створили наноструктуру, що нагадує довгі закручені вуса. Складається з атома заліза з бічно приєднаними атомами вуглецю. Вся справа також має глибший зміст: адже за допомогою нового методу вчені дослідили, як можна найкраще культивувати двосторонні симетричні наноструктури - тобто форми, що мають дві дзеркальні осі. Отже, нановуса можуть бути новаторськими для формування більш складних наноструктур, вважають дослідники в журналі "Scientific Reports".

Наноматеріали мають унікальні властивості, які вступають у свої сили лише тоді, коли структури крихітні. Однак, щоб скористатися цими властивостями, треба вміти орієнтуватися на потрібні наноструктури і розуміти, чому вони приймають ту чи іншу форму. Оскільки на відміну від великих заготовок, мікроскопічні наноприлади не можуть бути просто зігнутими. Натомість дослідники повинні створити умови, за яких ці структури практично формуються.

Коли в атомах заліза ростуть вуса

У великому прикладі природи багато органічних форм ростуть двосторонньо-симетрично, тобто вздовж двох дзеркальних осей - подібних, наприклад, до людського тіла. Як можна створити такі структури в наносвіті, зараз випробувала міжнародна дослідницька група, використовуючи новий метод. Вчені використали газ з атомами вуглецю та заліза при високих температурах під тиском. Через деякий час із залізного ядра спонтанно почали рости дві гілки атомів вуглецю.

Маючи досить невеликі залізні сердечники, вуглецеві кронштейни почали спіралізуватись на своїх кінцях, тому вся нано-структура має разючу схожість із закрученими вусами. "Обнадійливі результати наших експериментів є дуже хорошою відправною точкою для контрольованого виробництва надзвичайних нових матеріалів із заздалегідь визначеними наноструктурами", - каже перший автор Гідецугу Шиозава з Віденського університету.

Вуса ростуть самі по собі, приєднуючи атоми вуглецю до центрального атома заліза. Віденський університет

Помилки у шаблоні розкривають історію зростання

Щоб дізнатися більше про внутрішню структуру нано-вусів, дослідники розрізали свій наноматеріал на надзвичайно тонкі скибочки і використовували електронний мікроскоп для аналізу цих зрізів і, перш за все, їх розвитку, Тому що, коли розвиваються наноструктури, іноді бувають структурні дефекти в матеріальній формі, які виявляють щось про процес їх росту. Спосіб розподілу структурних дефектів у спостережуваному розмірі риб розрізаних нано-вусів дозволяв вченим зазирнути в минуле та надав більше інформації про утворення наноматеріалів. дисплей

Для майбутніх застосувань важливо перевести ці висновки у зростання наноструктур у двох-трьох вимірах, щоб створити регулярні структури та мережі в наномасштабі. Отже, вчені поставили собі за мету дізнатися ще більше про механізм формування нано-вусів і хочуть у майбутніх дослідницьких проектах багатовимірних і ще складніших наноструктур z хочете. (Наукові доповіді, 2013; doi: 10.1038 / srep01840)

(Віденський університет, 17.05.2013 - НВО)