Harika! Katmanlı sıvı, nanopartikülleri faydalı yapılar halinde düzenler!
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Duke Üniversitesi'ndeki malzeme bilimcileri, küresel nanopartiküllerden yapılmış özel yapılara sahip kendi kendine monte edilmiş malzemeler tasarlamak için yeni bir "yağ sirkesi" yöntemi önerdiler. Ortaya çıkan yapı optik, plazmonik, elektronik ve çok seviyeli kimyasal kataliz alanlarında kullanılabilir.Bu yeni teknoloji araştırması "ACS Nano" da yayınlandı. Gelişim trendlerine göre, askıya alınmış bir küresel nanopartikül sistemi, kendisini mümkün olduğunca sıkı bir şekilde sararak temas noktalarını en üst düzeye çıkarmak için birlikte kümelenmek üzere tasarlanmıştır. Bu, rastgele kümelerin veya üç boyutlu kristal yapıların oluşumuna yol açar. Ancak malzeme bilimcileri, farklı parçacık türleri arasındaki boşlukta meydana gelebilecek belirli olaylardan yararlanmak için genellikle ipler veya tabakalar gibi daha açık düşük boyutlu yapılar inşa etmek isterler.
Brocade Park: Araştırmacılar her zaman bu boşlukların ve parçacıkların boyutunu ve konumunu tam olarak kontrol etmenin akıllıca yollarını ararlar. Bu yeni çalışmada, Duke Üniversitesi'nde makine mühendisliği ve malzeme bilimi doçenti olan Gaurav Arya, raftaki bir şişe salata sosu gibi sıvılardan oluşan katmanlı bir yapı kullanan bir yöntem önerdi. Bir araya gelmek için çok uzun. Küresel nanoparçacıklar böyle bir sisteme yerleştirildiğinde, sıvı ile arayüz üzerinde bir tek katman oluşturma eğilimindedirler. Ama orada kalmak zorunda değiller. Araştırmacılar, parçacıkların yüzeyine "yağ" veya "sirke" molekülleri ekleyerek, onları bölme çizgisinin kenarında daha fazla yüzdürebilirler. Bu parçacıklar teması en üst düzeye çıkarmak ve bir blok yapı oluşturmak ister.
Ancak aynı zamanda, farklı sıvıların ara yüzü, onları iki katmana ayırmaya zorluyor. Dolayısıyla, farklı türde benzersiz ve ilginç yapılar oluşturmak için kullanılabilecek bir iktidar rekabeti vardır. Araştırmacıların fikri, her bir küresel nanopartikülün bir sıvı veya başka bir sıvı tarafından ne kadar itildiğini kesin olarak kontrol etmektir. Hesaplamalara göre, bu ve nanopartiküllerin bileşimi ve boyutu gibi diğer özellikleri değiştirerek, malzeme bilimcileri uzun moleküler yapılardan aynı anda sadece iki nanopartikülün temas halinde olduğu z şeklindeki yapılara kadar çeşitli ilginç şekiller oluşturabilirler . Bir nanoparçacık sistemini düzenlemek için birkaç farklı katmanın birlikte çalıştığını bile hayal edebilirsiniz.
- Bu kavramsal modelde, yeşil ve mavi elementler birbirini iter.Bu sadece parçacıkların bir araya gelme eğiliminde olduğu bir sınır katmanı oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda araştırmacılar molekülleri tek bir katmandan az ya da çok etkilenecek şekilde tek tek nanopartiküllere bağlayabilir. Dışlanmanın. Bu yöntem, görüntünün merkezi tarafından açıklanır ve ortaya çıkan yapı, yukarıdan ve aşağıdan farklı açılardan görülebilir. Resim: Gaurav Arya, Duke Üniversitesi
Kavram kanıtı belgesinde nanopartiküller herhangi bir maddeden yapılabilir. Altın veya yarı iletkenler plazma ve elektronik cihazlarda kullanılabilirken, diğer metal elementler çeşitli kimyasal reaksiyonları katalize edebilir. Aynı zamanda, arayüzü oluşturan zıt substrat, bu tür uygulamalar için de kullanılabilen çeşitli polimer tiplerinden sonra modellenir. Şimdiye kadar, bu makalede, araştırmacılar yalnızca montaj yöntemini tanıttılar ve normalde elde edemeyeceğiniz bu özel düzenlemeleri yaratma potansiyelini gösterdiler. Bundan sonra yapılacak çok şey var. Öncelikle, araştırmacıların bu kavramı kullandığı tüm olası yapıları ve aşamaları keşfetmek ve bu yöntemin tüm yeteneklerini test etmek için deneycilerle yakın çalışmak istiyorum.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Duke Üniversitesi / Ken Kingery
Referans Dergi Literatürü: "ACS Nano"
DOI: 10.1021 / acsnano.8b08733
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
