Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Слабая сила оказывает сильное воздействие на нанолисты

Слабая сила оказывает сильное воздействие на нанолисты

Опубликовал: Admin, 15-12-2020, 20:56, Нанотехнологии, 40, 0

Слабая сила оказывает сильное воздействие на нанолисты

Придется присмотреться, но холмы изобилуют силой ван дер Валлса.

Ученые из Университета Райса обнаружили вездесущую "слабость" природы принудительно достаточно для вдавливания жестких нанолистов, расширяя их возможности для использования в наноразмерной оптике или каталитических системах.

«Изменение формы наноразмерных частиц меняет их электромагнитные свойства», - сказал Мэтт Джонс, доцент кафедры химии Нормана и Джина Хакерман, а также доцент кафедры материаловедения и наноинженерии. Поэтому это явление заслуживает дальнейшего изучения.

«Людей волнует форма частиц, потому что форма изменяет свои оптические свойства», - сказал Джонс. «Это совершенно новый способ изменения формы частицы».

Джонс и аспирантка Сара Рен руководили исследованием Американского химического общества. Нано-буквы.

Ван дер Ваальс - это слабая сила это позволяет нейтральным молекулам притягиваться друг к другу через случайно колеблющиеся диполи в зависимости от расстояния. Несмотря на небольшие размеры, его эффекты можно увидеть в макромире, например, когда гекконы поднимаются по стенам.

«Силы Ван-дер-Ваальса есть повсюду, и, по сути, на наномасштабе все липкое», - сказал Джонс. «Когда вы кладете большую плоскую частицу на большую, Плоскую поверхность , Возникает много контакта, и этого достаточно, чтобы навсегда деформировать частицу, которая действительно тонкая и гибкая».

В новом исследовании команда Райса решила посмотреть, можно ли использовать силу для манипулирования пластинами пластичного серебра толщиной 8 нанометров. После математическая модель показали им, что это возможно, они разместили на поверхности наносферы оксида железа шириной 15 нанометров и посыпали поверх них нанолисты призматической формы.

Не применяя никакой другой силы, они увидели в просвечивающий электронный микроскоп, что нанолисты приобрели постоянные выпуклости, которых раньше не было, прямо на поверхности сфер. Согласно измерениям, искажения были примерно в 10 раз больше, чем ширина сфер.

Холмы были не очень высокими, но моделирование подтвердило, что притяжение Ван-дер-Ваальса между листом и подложкой, окружающей сферы, было достаточно, чтобы повлиять на пластичность кристаллической атомной решетки серебра. Они также показали, что такой же эффект будет иметь место в нанолистах диоксида кремния и селенида кадмия и, возможно, других соединений.

«Мы пытались сделать действительно тонкие и большие серебряные нанопластинки, и когда мы начали делать снимки, мы увидели эти странные шестикратные узоры деформации, похожие на цветы», - сказал Джонс, получивший в 2018 году многолетнюю стипендию Packard Fellowship за разработку передовых методов микроскопии. .

"В этом не было никакого смысла, но в конце концов мы поняли, что этомаленький комок мусора, которым была накрыта тарелка, создавая напряжение, - сказал он. - Мы не думали, что кто-то исследовал это, поэтому решили взглянуть.

«Все сводится к тому, что когда вы делаете частицу действительно тонкой, она становится действительно гибкой, даже если это твердый металл», - сказал Джонс.

В дальнейших экспериментах исследователи увидели, что наносферы можно использовать для управления формой деформации, от одиночных гребней, когда две сферы находятся рядом, до седловидной формы или отдельных выступов, когда сферы находятся дальше друг от друга.

Они определили, что листы толщиной менее 10 нанометров и с соотношением сторон около 100 наиболее подвержены деформации.

Исследователи отметили, что их метод создает «новый класс криволинейных структур на основе топографии подложки», которые «было бы трудно создать литографически». Это открывает новые возможности для электромагнитных устройств, которые особенно важны для нанофотонных исследований.

Напряжение кристаллической решетки серебра также превращает инертный металл в возможный катализатор, создавая дефекты, в которых могут происходить химические реакции.

«Это интересно, потому что сейчас большинство людей создают такие метаматериалы с помощью литографии», - сказал Джонс. «Это действительно мощный инструмент, но как только вы используете его для создания рисунка на металле, вы уже никогда не сможете его изменить.

» Теперь у нас есть возможность, возможно, когда-нибудь, создать материал с одним набором свойств и затем измените его, деформируя, - сказал он. - Поскольку силы, необходимые для этого, очень малы, мы надеемся найти способ переключаться между ними ».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии