Ultimate magazine theme for WordPress.

محققان نانوذرات متناسب با کاربردهای خاص را سنتز می کنند

0

محققان نانوذرات متناسب با کاربردهای خاص را سنتز می کنند

 

محققان نانوذرات متناسب با کاربردهای خاص را سنتز می کنند
پایین نمودار سنتز گام به گام خوشه های هسته پوسته اکسید نقره – روی را نشان می دهد. اعتبار: IEP – TU Graz

محققان نانوذرات متناسب با کاربردهای خاص را سنتز می کنند چه در مواد پیشرفته با فناوری پیشرفته ، چه تراشه های رایانه ای قدرتمندتر ، چه دارویی و چه در زمینه انرژی های تجدیدپذیر ، ذرات نانو پایه ای برای  جدید فن آوری است. با توجه به قوانین مکانیک کوانتوم ، چنین ذراتی که فقط چند میلیونیمم میلی متر اندازه گیری می کنند ، می توانند از نظر هدایت ، اپتیک یا مقاومت کاملاً متفاوت از همان ماده در مقیاس ماکروسکوپی رفتار کنند. علاوه بر این ، نانوذرات یا نانو خوشه ها نسبت به حجم آنها دارای سطح بسیار کاتالیزوری م effectiveثر هستند. برای بسیاری از برنامه ها ، این امر باعث صرفه جویی در مصرف مواد می شود در حالی که همان عملکرد را حفظ می کند.

دانشکده ها : محققان انستیتوی فیزیک تجربی (IEP) در دانشگاه صنعتی گراتس روشی را برای مونتاژ نانومواد به دلخواه ایجاد کرده اند. آنها اجازه می دهند قطرات هلیم فوق مایع با دمای داخلی ۰٫۴ کلوین (یعنی منفی ۲۷۳ درجه سانتیگراد) از طریق یک محفظه خلا پرواز کنند و به طور انتخابی اتمها یا مولکولهای جداگانه را به داخل این قطرات وارد کنند. ولفگانگ ارنست ، فیزیکدان تجربی از TU Graz توضیح می دهد: “در آنجا ، آنها به یک جمع جدید تبدیل می شوند و می توانند روی لایه های مختلفی رسوب کنند.” او اکنون بیست و پنج سال است که روی این سنتز قطره هلیوم-قطره کار می کند ، در طول این مدت به طور پی در پی آن را توسعه داده و تحقیقات مداوم را در بالاترین سطح بین المللی تولید کرده است که بیشتر در “آزمایشگاه خوشه ۳” انجام شده است به طور خاص برای این منظور در IEP راه اندازی شده است.

تقویت خصوصیات کاتالیزوری

در نانو تحقیق ، ارنست و تیمش اکنون گزارش می دهند که تشکیل هدفمند خوشه های پوسته هسته ای با استفاده از سنتز قطرات هلیوم را هدف قرار داده اند. این خوشه ها دارای هسته ای ۳ نانومتری از نقره و پوسته ای از اکسید روی به ضخامت ۱٫۵ نانومتر هستند. اکسید روی یک نیمه هادی است که به عنوان مثال در ردیاب های تابش برای اندازه گیری تابش الکترومغناطیسی یا در کاتالیزورهای نوری برای تجزیه آلاینده های آلی استفاده می شود. نکته خاص در مورد ترکیب مواد این است که هسته نقره رزونانس پلاسمونیکی ایجاد می کند ، یعنی نور را جذب می کند و در نتیجه باعث تقویت میدان نور زیاد می شود. با این کار الکترون ها در اکسید روی اطراف در حالت هیجان زده قرار می گیرند و بدین ترتیب تشکیل می شوند جفت سوراخ الکترون – بخشهای کوچکی از انرژی قابل استفاده در جای دیگر برای واکنشهای شیمیایی ، مانند فرآیندهای کاتالیز مستقیماً روی سطح خوشه. ارنست ، یکی از زمینه های کاربردی را نام برد و می گوید: “ترکیب دو ویژگی ماده ، کارایی فوتوکاتالیست ها را به میزان زیادی افزایش می دهد. علاوه بر این ، استفاده از چنین ماده ای در تقسیم آب برای تولید هیدروژن قابل تصور است.”

نانوذرات حسگرهای لیزری و مغناطیسی

علاوه بر ترکیب نقره ای – اکسید روی ، محققان خوشه های پوسته هسته ای جالب دیگری با هسته مغناطیسی عناصر آهن ، کبالت یا نیکل و پوسته ای از طلا تولید کرده است. طلا همچنین دارای اثر پلاسمونیک است و همچنین از هسته مغناطیسی در برابر اکسیداسیون ناخواسته محافظت می کند. این نانو خوشه ها می توانند تحت تأثیر و کنترل لیزرها و هم توسط میدان های مغناطیسی خارجی قرار بگیرند و برای مثال برای فناوری های حسگر مناسب هستند. برای این ترکیبات مواد ، اندازه گیری های پایداری وابسته به دما و همچنین محاسبات نظری با همکاری گروه تئوری IEP به رهبری آندریاس هاوزر و تیم ماریا پیلار د لارا کاستلز (انستیتوی فیزیک بنیادی در شورای تحقیقات ملی اسپانیا CSIC) انجام شد. ، مادرید) و می تواند رفتار در انتقال فاز مانند تشکیل آلیاژ را که از نمونه های مواد ماکروسکوپی منحرف می شود ، توضیح دهد. نتایج در مجله شیمی فیزیکی منتشر شد.

ارنست اکنون امیدوار است که یافته های این آزمایشات “در اسرع وقت” به سرعت به کاتالیزورهای جدید منتقل شود.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.