Самосборка наночастиц - трамплин к новым материалам и технологиям

Впервые ученым удалось в реальном времени наблюдать процесс самосборки наночастиц.

Исследователи подвергли крошечную жидкую ячейку с золотыми наночастицами интенсивному электронному обстрелу. Те электроны, которым удалось проникнуть в ячейку, попали во влажные, но крепкие объятия ее внутренней среды. Гидратированные электроны притянули положительно заряженные наночастицы, которые в то же время сократили интенсивность положительного заряда своего внешнего покрытия.

Поскольку гидратированные электроны потеряли часть заряда, наночастицы перестали слишком энергично отталкиваться друг от друга. Вместо этого они начали соединяться в длинные цепи. Подобная самосборка наночастиц в цепи была установлена в ходе различных исследований и ранее, однако сейчас ученые впервые сумели наблюдать процесс в реальном времени.

«Поведение наночастиц исследовано недостаточно хорошо», сказал Юзи Лю из Аргоннской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США, ведущий автор исследования. „Богатый потенциал наночастиц во всех отраслях требует, чтобы мы использовали любые возможные ресурсы для анализа их функционирования на наиболее базовых физических уровнях“.

Самосборка особенно интересна ученым, поскольку она может привести к созданию новых материалов, которые будут использоваться для разработки инновационных технологий. „Когда мы наблюдаем самосборку частиц, то надеемся использовать природу как трамплин к искусственным материалам“, сказала Тияна Раджх, руководившая группой исследователей.

Наночастицы настолько малы, что в оптический микроскоп их не разглядеть. С помощью жидкой ячейки и электронного микроскопа ученые сумели снять короткие видеоматериалы, демонстрирующие движение наночастиц в процессе, когда их покрытия контактировали с гидратированными электронами.

Исследование опубликовано в издании Journal of the American Chemical Society.

Аргоннская национальная лаборатория ищет пути решения проблем в области науки и технологий.

22.04.2013