Международная группа ученых с помощью передовых методов электронной микроскопии обнаружила важный механизм в основе реакции металлических наночастиц со средой. В целом исследование, опубликованное в издании Nature Materials, показало, что окисление металлов — процесс, описывающий, к примеру, реакцию железа с кислородом в присутствии воды с формированием ржавчины — происходит намного быстрее в наночастицах, нежели в макроскопическом масштабе. Лучшее понимание металлических наночастиц — в особенности из железа и серебра — имеет ключевое значение для ученых вследствие массы потенциальных применений. Например, оксид железа и наночастицы оксида железа считаются важными в областях от технологий чистого топлива, высокоплотного хранения данных и катализа до обработки воды, восстановления почвы, целевой поставки препаратов и противораковой терапии. Группа ученых, включая исследователей из университета Лестера, Национального института материаловедения Японии и Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн, использовала беспрецедентное разрешение, достижимое с помощью сканирующей трансмиссионной электронной микроскопии, для изучения окисления кубических наночастиц железа и провела стрейн-анализ (оценку деформации) частиц на атомном уровне. Ведущий исследователь доктор Роланд Крюгер сообщил, что использование нового подхода для производства и анализа наночастиц помогло исследовать реакцию металлических наночастиц со средой на атомном уровне и получить информацию относительно деформации, связанной с оксидной оболочкой на железном ядре. «Мы установили, что оксидная пленка растет намного быстрее на наночастицах, нежели на кристалле железа, причем сразу на несколько порядков. Анализ показал значительный объем деформации и смятия в наночастицах, которые привели бы к дефектам в более крупных частях материала», добавил он. Ученые применили метод, известный как Z-контрастное отображение, для исследования оксидного слоя, который формируется вокруг наночастицы после подвергания ее воздействию атмосферы. Было установлено, что в течение двух лет наночастицы окисляются полностью. Доктор Эндрю Пратт отметил, что окисление способно кардинально изменить свойства наноматериала, в лучшую или худшую сторону, и потому понимание этого процесса в наномасштабе имеет критическое значение. Работа поможет тем, кто находится в поиске методов применения металлических наночастиц в экологической и технологической сфере, поскольку она обеспечивает более глубокое понимание изменений, которые могут произойти в течение срока использования. Ученые получали изображения наночастицы в процессе окисления в течение двух лет. После этого наночастицы железа, которые изначально были кубической формы, стали почти сферическими и полностью окислились. 04.11.2013 |
Нано
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |
Держать удар: ученые улучшили нанопену для защитного спортивного снаряжения | |
Открытие того факта, что футболисты, полу... |