آرایش ذرات دیسکی نقره مورد آنالیز نهاده شد
به گزارش کنفرانس هکا، به گزارش خبرنگاران به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، مواد سنتزی خودآرا اگر ابعاد کوچکی داشته باشند و از واحدهای سازنده یکنواخت ساخته شده باشند می توانند با هم برهم کنش داده و ساختارهای جدیدی ایجاد نمایند. هر چند در طبیعت موادی نظیر پروتئین که ابعاد و شکل های مختلف دارند با برهم کنش و خودآرایی، معماری پیچیده ای را ایجاد می نمایند.
محققان دانشگاه ایلینویز به آنالیز چگونگی آرایش ذرات سنتز شده غیریکنواخت پرداختند و به شکل غیرمنتظره ای دریافتند که این ذرات در چند مرحله دچار آرایش می شوند. نتایج این پروژه مسیرهای تازه ای برای پیکربندی مجدد مواد باز می نماید تا در نهایت بتوان مواد جدیدی برای استفاده در حوزه کاتالیست و پیل خورشیدی فراوری نمود.
کیان چن از محققان علم مواد در دانشگاه ایلینویز می گوید: خودآرایی سنتی همانند یک مغازه میوه فروشی است که میوه ها را جلوی مغازه روی هم چیده است. در این راهبرد باید میوه ها شبیه هم بوده و ابعاد مشابهی داشته باشند. در خودآرایی نیز باید ذرات مشابه هم باشند تا ساختار نهایی شکل گیرد.
در این پروژه محققان به آنالیز رفتار ذرات دیسکی شکل نقره پرداختند که ضخامت نانومقیاس داشته و در سیال معلق هستند. این ذرات می توانند خودآرایی داده و در این فرآیند همانند اتم یا مولکول رفتار نمایند. بنابراین، دانشمندان از شیمی کلاسیک و نظریه های فیزیک برای درک رفتار این ذرات استفاده کردند.
ذرات غیریکنواخت همدیگر را دفع یا جذب می نمایند، اما زمانی که دانشمندان به آب حاوی این ذرات مقداری نمک اضافه کردند نیروی الکترواستاتیک تغییر کرد و فرآیند خودآرایی چند مرحله ای شد. ذرات غیریکنواخت آغاز به تشکیل ستون هایی از صفحه های نقره کردند که روی یکدیگر قرار گرفته اند و در نهایت ساختار پیچیده به صورت شبکه هگزاگونالی سه بعدی ایجاد شد.
این ساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است. نتایج این پروژه به دانشمندان اجازه می دهد تا راهبرد پیکربندی مواد خودآرا را توسعه دهند و ترکیبات جدیدی فراوری نمایند.
نتایج این پروژه در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
منبع: خبرگزاری مهر