Жидкое золото на наноуровне изучено исследователями

Москва, 21:16, 13 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Исследователи обнаружили, как жидкое золото выглядит на наноуровне, и при этом наметили способ плавления наночастиц, который имеет отношение к производству и характеристикам нанотехнологических устройств, таких как биосенсоры, наночипы, газовые сенсоры, и катализаторы.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, призвано ответить на простой вопрос — как расплавляются наночастицы? Хотя этот вопрос находился в центре внимания исследователей в течение прошлого столетия, он все еще остается открытой проблемой, хотя первоначальные теоретические модели, описывающие плавление, датируются в 100 лет, и даже самым актуальным моделям уже около 50 лет.

Профессор Ричард Палмер сказал об исследовании: «Хотя было известно, что поведение при плавлении изменяется на наноуровне, вопрос о способах плавления наночастиц оставался открытым. Учитывая, что теоретические модели сейчас довольно стары, у нас был очевидный случай для проведения наших новых экспериментов с изображениями, чтобы посмотреть, сможем ли мы проверить и улучшить эти теоретические модели».

Исследовательская группа использовала золото в своих экспериментах, поскольку оно действует как модельная система для благородных и других металлов. Команда пришла к своим результатам, получив изображение наночастиц золота диаметром от 2 до 5 нанометров, с помощью сканирующего просвечивающего электронного микроскопа с исправленной аберрацией. Позднее их наблюдения были подтверждены крупномасштабным квантово-механическим моделированием.

Профессор Палмер сказал: «Мы смогли доказать зависимость температуры плавления наночастиц от их размера и впервые увидеть непосредственно образование жидкой оболочки вокруг твердого ядра в наночастицах в широком диапазоне повышенных температур, на самом деле на сотни градусов».

«Это помогает нам точно описать, как наночастицы плавятся, и предсказать их поведение при повышенных температурах. Это научный прорыв в области, к которой мы все можем относиться — плавление, — а также поможет тем, кто производит нанотехнологические устройства для целого ряда практических целей и повседневного использования, в том числе медицины, катализа и электроники».