به گزارش افکار نیوز به نقل از يسنا، آيا در رشد بلورها، نانوذرات مانند اتم مصنوعي عمل کرده و به عنوان واحدهاي سازنده، به هم متصل شده و يک ساختار پيچيده را پديد ميآورند؟ چنين چيزي محتمل است؛ اما تئوري رشد نانوبلورها چيز ديگري ميگويد. يک گروه تحقيقاتي از آزمايشگاه ملي لورنس برکلي اين معما را حل کردند.
این گروه تحقیقاتی به رهبری «هایمی ژنگ» با ترکیب دو روش میکروسکوپ الکترونی عبوری و به کارگیری سلول سیال پیشرفته، موفق به مشاهده مستقیم رشد نانومیله‌هایی از جنس اکسید آهن و پلاتین شدند. مشاهدات آنها موید این نظریه است که نانوذرات در فرایند رشد بلور، مانند اتم مصنوعی عمل می‌کند.
«ژنگ» می‌گوید: ما مشاهده کردیم که نانوذرات به محض متصل شدن به صورت یک زنجیره چندبلوری عمل می‌کند. این زنجیره بالاخره تراز شده و به انتهای یکدیگر می‌چسبند و در نهایت نانوسیم صافی را ایجاد می‌کنند. این نانوسیم یک نانومیله تک بلوری با نسبت ضخامت به طول یک به ۴۰ است. در این فرایند نانوذرات و زنجیره نانوذرات مانند واحدهای سازنده عمل کرده و در نهایت منجر به تولید نانومیله می‌شود.
پژوهشگران بسیار مشتاق هستند تا بدانند چگونه این نانوذرات به صورت سلسله مراتبی به یکدیگر متصل شده و ساختاری پیچیده و سازماندهی شده را ایجاد می‌کنند. برای پاسخ به این پرسش باید مسیر حرکت نانوذرات و نیرویی که آنها را در این مسیر سوق می‌دهد، مشخص شود.
پژوهشگران این پروژه با ترکیب دو روش رایج، موفق به مشاهده رشد نانوذرات شدند. در این کار، رشد نانوبلورها در یک محلول تصویربرداری شد. در ابتدا چند دقیقه اولیه رشد بلور تصویربرداری شد، اما این گروه موفق شدند تا این زمان را تا چند ساعت افزایش دهند.
کلید انجام این پروژه آن بود که نانوبلورها با اشکال مختلف در محلولی رشد داده شده و این فرایند در مقابل پنجره‌ای صورت گرفت که از طریق آن امکان تصویربرداری فراهم می‌شود.
«ژنگ» می‌گوید: ما مواد اولیه پلاتین و آهن را درون حلالی حل کردیم و سپس با استفاده از فشار ستونی، رشد بلورها را در سل مایع نیترید سیلیکون آغاز کردیم.
این گروه نانومیله‌های آهن و پلاتین را برای این پروژه انتخاب کردند، زیرا یک ماده الکتروکاتالیستی است و می‌توان از آن در ادوات ذخیره انرژی و تبدیل انرژی استفاده کرد.
نتايج اين تحقيق در قالب مقالهاي تحت عنوان Real-Time Imaging of Pt۳Fe Nanorod Growth in Solution در نشريه Science به چاپ رسيده است.
