Созданы металлические наночастицы, свойства которых не позволяют отнести их к металлам

Наш мир полон паттернов, от завихрения молекулы ДНК до спирали Млечного пути.

Новое исследование, проведенное химиками из Карнеги Меллон, показало, что крошечные искусственные золотые наночастицы демонстрируют одни из естественных наиболее запутанных паттернов.

Открытие калейдоскопа этих паттернов — это был настоящий подвиг Геракла, который впервые отмечает, когда наночастица данного размера кристаллизовалась, а ее структура была распланирована атом за атомом.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Наночастица Au133«Наша вселенная поистине прекрасна, тем более, когда мы видим паттерны в чем-то очень маленьком, таком как наночастицы из 133 атомов, и чем-то большом, таком как Млечный путь», заявил доцент химии Рон Чао Чжин.

Золотые наночастицы, размер которых варьируется от 1 до 100 нанометров, являются многообещающей технологией, у которой есть применение в широком диапазоне областей, включая катализ, электронику, материаловедение и здравоохранение. Однако чтобы использовать золотые наночастицы в практическом применении, ученые сначала должны понять структуру крошечных частиц.

«Структура определяет свойства частицы, а потому, не зная структуры, не удастся понять свойства и найти им применение», сообщил эксперт в создании золотых наночастиц Чжин.

В ходе исследования Чжин и его коллеги, включая аспиранта Чен Чжи Жень, установили структуру наночастицы Au133, состоящей из 133 атомов и 52 поверхностно-защитных молекул — крупнейшей структуры наночастицы, выявленной с помощью рентген-кристаллографии. Хотя микроскопия может показать размер, форму и атомную решетку наночастиц, она не способна различить структуру поверхности. Рентгеновская кристаллография способна планировать позицию каждого атома на поверхности наночастиц и показывать, как они связаны с золотым ядром. Понимание структуры поверхности является ключевым для использования наночастиц для практического применения, такого как катализ, а также для открытия фундаментальной науки, такой как основа стабильности частиц.

Кристаллическая структура наночастицы Au133 открыла множество секретов.

«С помощью рентгеновской кристаллографии мы смогли увидеть весьма привлекательные паттерны, что является удивительным открытием. Эти паттерны можно обнаружить, только если частица достаточно велика», сказал Чжин.

Во время производства частицы Au133 самостоятельно собираются тремя слоями: золотое ядро, поверхностные молекулы, которые защищают частицу от внешнего воздействия, и интерфейс между этими двумя долями. В кристаллической структуре, как выяснил Жень, золотое ядро находится в форме икосаэдра. В интерфейсе между ядром и защитными молекулами находится слой атомов серы, связанный с атомами золота. Комбинации серы-золота-серы упорядочены в подобные винтовым лестницам структуры. Наконец, к молекулам серы приложен внешний слой защитных молекул, углеродные хвосты которых самостоятельно собираются в четырехкратные водовороты.

«Винтовая структура напоминает ДНК, а закрученные углеродные хвосты напоминают о том, как устроена наша галактика. Это удивительно», заметил Чжин.

Перечисленные особенности ответственны за высокую стабильность Au133 по сравнению с золотыми наночастицами других размеров. Также ученые проверили оптические и электронные свойства Au133 и установили, что эти золотые наночастицы, по сути, не являются металлическими. Обычно золото является одним из лучших проводников электрического тока, но размер Au133 настолько мал, что эта частица не обладает свойствами металла. Группа Чжина тестирует наночастицы на использование в качестве катализаторов — веществ, ускоряющих химические реакции.

10.04.2015




Нано



Ученые придумали, как усилить свойства композитовУченые придумали, как усилить свойства композитов

Материаловеды из политехнического институ...

Носимую электронику больше не будут клеить на тканьНосимую электронику больше не будут клеить на тка...

Стремление создать доступную, прочную и м...

Поляризованный свет необычно влияет на золотые наночастицыПоляризованный свет необычно влияет на золотые на...

Ученые из университета Райса в ходе ...

Светящиеся растения из Аватара появятся на ЗемлеСветящиеся растения из Аватара появятся на Земле

Все помнят эти удивительные люминесцентны...

Создан нанолазер, который меняет цвет как хамелеонСоздан нанолазер, который меняет цвет как хамелео

Новинка позволит продвинуться в области г...

Разработана искусственная кожа на основе графенаРазработана искусственная кожа на основе графена

Исследователям из Университета Глазго уда...

Печатные электронные устройства сделают вечнымиПечатные электронные устройства сделают вечными

Группа инженеров из Калифорнийского униве...

Графен поможет выращивать уникальные двумерные полупроводникиГрафен поможет выращивать уникальные двумерные по...

Новый метод производства позволит получать дву

Молекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ультразвукМолекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ул...

Во всем мире ультразвуковая визуализация приме...

Эффективность не измеряется измерениямиЭффективность не измеряется измерениями

В это сложно поверить, но не вс...

Самосборку нанокристаллов можно увидеть вживуюСамосборку нанокристаллов можно увидеть вживую

Превращение простых коллоидных частиц &md...

Самое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с волнойСамое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с...

Физики из Калифорнийского университета в&...

Создан очень гибкий и эластичный материал из нанотрубокСоздан очень гибкий и эластичный материал из нано...

Китайские ученые создали инновационный материа...

Покрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и молнийПокрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и...

Тонкое покрытие, состоящее из нанолент гр...

Теплопроводностью можно управлять с помощью наноструктурТеплопроводностью можно управлять с помощью нанос...

Теплопроводность — знакомое каждому...

Белый графен поможет раскрыть потенциал черного графенаБелый графен поможет раскрыть потенциал черного г...

Изготовление идеального монослоя так назы...

Создана наносубмарина с ультрафиолетовым приводомСоздана наносубмарина с ультрафиолетовым приводом

Наносубмарины хотя и не совсем готов...

Для повышения предела чувствительности спектроскопии ученые смяли наночастицыДля повышения предела чувствительности спектроско...

Увеличив площадь поверхности графен-золотых на...

Казанские ученые представили нанокомпозит исключительно для наружного примененияКазанские ученые представили нанокомпозит исключи...

Публикация исследователей из Казани и&nbs...

Генераторы углеродных нанотрубок давно среди насГенераторы углеродных нанотрубок давно среди нас

Ученые предположили, что, возможно, автомобили...

Доказана возможность использования наноколец в солнечных батареяхДоказана возможность использования наноколец в со...

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечн...

Созданы моторчики, которые заводятся от обычного светаСозданы моторчики, которые заводятся от обычного ...

Удивительно, но это факт: чтобы акти...

Совершен прорыв в области левитирования нанообъектовСовершен прорыв в области левитирования нанообъек...

Исследователи из Рочестера впервые добили

Открыт синтез нового наноматериалаОткрыт синтез нового наноматериала

Сотрудники технического университета Луизианы ...

Как наноцентр помогает ученым улучшать мирКак наноцентр помогает ученым улучшать мир

Вот уже год Центр нанотехнологий Рес...

Ученые намерены масштабировать производство диэлектриков для хранения энергииУченые намерены масштабировать производство диэле...

Простые в изготовлении, дешевые, легкие, ...

Покрытые графеном конденсоры увеличивают эффективность электростанцийПокрытые графеном конденсоры увеличивают эффектив...

Большинство электростанций в мире, работа...

Впервые точно измерены взаимодействия атомов и углеродных поверхностейВпервые точно измерены взаимодействия атомов и уг...

Физики из университета Вашингтона провели...

Материалы со сменой фазы подразумевают обширный спектр примененияМатериалы со сменой фазы подразумевают обширный с...

Ученые из Брукхэйвенской национальной лаб...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Как выбрать агентство недвижимостиКак выбрать агентство недвижимости
Что собой представляет банковский вклад в России?Что собой представляет банковский вклад в России?
Как выбрать диван для гостиной: полезные советы от МобиликазаКак выбрать диван для гостиной: полезные советы от Моб
Как инновации влияют на стоимость велосипедаКак инновации влияют на стоимость велосипеда
Организация занятий по литературному слушаниюОрганизация занятий по литературному слушанию