3D بازسازی فردی نانوذرات

می خواهید برای پیدا کردن چگونه به طراحی و ساخت مواد از اتم با اتم? جدید فاز مایع ميکروسکوپ الکترونی پیشرفت خواهد کرد و کنترل کامل nanoengineering. به مراتب بیشتر از آن nanotechnologists می گویند در یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله علوم. آیا مواد کاتالیز واکنش های شیمیایی و یا مانع هر مولکولی پاسخ همه چیز در مورد چگونه اتم های خود را مرتب شده اند. هدف نهایی فناوری نانو در اطراف محور توانایی طراحی و ساخت مواد از اتم با اتم, در نتیجه اجازه می دهد دانشمندان برای کنترل خواص خود را در هر سناریو. اما اتمی تکنیک های تصویر برداری نشده اند کافی برای تعیین دقیق سه بعدی اتمی ترتیبات مواد در مایع حل آن را بگویید دانشمندان چگونه رفتار مواد در زندگی روزمره مانند آب یا پلاسمای خون است.

محققان در مرکز نانوذرات تحقیقات در موسسه علوم پایه (IBS کره جنوبی) در همکاری با دکتر هانس Elmlund در دانشگاه موناش را بیومدیکال کشف موسسه در استرالیا و دکتر پیتر Ercius در لارنس برکلی و آزمایشگاه ملی مولکولی ریخته گری در ایالات متحده آمریکا باید گزارش جدید تحلیلی و روش است که می تواند حل و فصل 3D ساختار فرد نانوذرات با اتمی-سطح وضوح. 3D اتمی مواضع فردی نانوذرات را می توان استخراج و با دقت 0.02 نانومتر — شش بار کوچکتر از کوچکترین اتم: هیدروژن است. به عبارت دیگر این وضوح بالا روش تشخیص فرد اتم و چگونه آنها را مرتب درون یک نانوذره.

محققان تماس خود را توسعه 3D SINGLE (ساختار شناسایی نانوذرات با گرافن مایع همراه ميکروسکوپ الکترونی) و استفاده از الگوریتم های ریاضی مشتق 3D سازه از مجموعه ای از 2D تصویربرداری داده های به دست آمده توسط یکی از قوی ترین میکروسکوپ بر روی زمین است. اول یک نانوکريستال راه حل ساندویچ بین دو ورق گرافن که هر یک تنها یک اتم ضخامت دارد. “اگر یک کاسه ماهی بودند ساخته شده از مواد ضخیم می توان آن را سخت به از طریق آن را ببینید. پس از گرافن باریکترین و قوی ترین ماده در جهان ما ایجاد گرافن جیب اجازه می دهد که پرتو الکترونی از میکروسکوپ به درخشش از طریق مواد در حالی که به طور همزمان بسته بندی مایع نمونه” توضیح می دهد که پارک Jungwon یکی مربوط به نویسندگان این مطالعه (استادیار در دانشکده شیمی و مهندسی زیستی در دانشگاه ملی سئول).

محققان به دست آوردن فیلم و 400 عکس در هر ثانیه از هر نانوذره آزادانه چرخش در مایع با استفاده از با وضوح بالا انتقال میکروسکوپ الکترونی (TEM). این تیم سپس اعمال خود را بازسازی روش برای ترکیب تصاویر 2D به 3D نقشه نمایش اتمی تنظیم. محل دقیق موقعیت هر یک از اتم می گوید محققان چگونه نانوذرات ایجاد شده و چگونه با آن ارتباط برقرار خواهد کرد در واکنش های شیمیایی.

این مطالعه تعریف ساختارهای اتمی از هشت نانوذرات پلاتین — پلاتین با ارزش ترین فلزات گرانبها استفاده می شود در تعدادی از برنامه های کاربردی مانند کاتالیزوری مواد برای ذخیره سازی انرژی در سلول های سوخت و نفت و پالایش. حتی اگر تمام ذرات سنتز شدند در همان دسته ای آنها نمایش داده می شود مهم تفاوت در ساختارهای اتمی که بر عملکرد آنها.

“در حال حاضر آن است که ممکن است به صورت تجربی تعیین دقیق 3D ساختار نانومواد است که تا به حال تنها به لحاظ نظری این باورند. روش ما به توسعه کمک خواهد کرد به زمینه های که در آن نانومواد استفاده می شود مانند سلول های سوختی هیدروژن در وسایل نقلیه و پتروشیمی سنتز می گوید:” Dr. KIM Byung هیو اولین نویسنده از مطالعه. قابل توجه این روش می تواند اندازه گیری اتمی جابجایی و کرنش در سطح اتم فردی نانوذرات. فشار تجزیه و تحلیل از بازسازی 3D تسهیل شناسایی از سایت های فعال از nanocatalysts در مقیاس اتمی که قادر خواهد ساخت ساختار مبتنی بر طراحی برای بهبود فعالیت کاتالیزوری. این روش نیز می تواند کمک بیشتری به طور کلی به افزایش نانومواد عملکرد.

“ما در حال توسعه یک روش پیشگامانه برای تعیین ساختارهای حاکم بر خواص فیزیکی و شیمیایی نانوذرات در سطح اتمی در محیط بومی خود را. این روش را با ارائه سرنخ های مهم در سنتز نانومواد. الگوریتم ما معرفی شده است که مربوط به توسعه مواد مخدر جدید از طریق تجزیه و تحلیل ساختار پروتئین ها و تجزیه و تحلیل داده ها, بنابراین ما در حال انتظار بیشتر نرم افزار جدید همگرایی پژوهش” یادداشت مدیر HYEON Taeghwan از IBS مرکز پژوهش نانوذرات.

این مطالعه به طور مشترک با حمایت موسسه علوم پایه (IBS), سامسونگ, علم و تکنولوژی, بنیاد (SSTF) و مولکولی ریخته گری (دپارتمان انرژی ایالات متحده (DOE) از علوم کاربر تسهیلات).

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط موسسه علوم پایه. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de