Galvanisering:Fødslen af en enkelt kerne fanget i kamera
Skematisk af detektering af optisk feedback af de hydrodynamiske signaturer af nukleation. en lodret orienteret probe (VOP) scannet over de begyndende Cu -kerner på ITO -elektroden (grå). Den blå gradient repræsenterer styrken af forskydningskraft-interaktion omkring kernerne forårsaget af hydratiseringslag. Den røde stiplede linje viser spredningsintensiteten, der bruges som set-point for at holde sondespidsen ved en konstant adskillelse fra ITO-diasoverfladen. b Det eksponentielle henfald af det flygtige felt med afstanden (z-aksen) fra overfladen af ITO og hvordan dette relaterer sig til intensitetsindstillingsværdien i panel a. c Skematisk fremstilling af kontrasten (sondefrekvensforskydning) induceret af forskydningskraft-interaktionen, som spidsen oplever, mens den scannes over udviklende kerner på et givet sætpunkt. d VOP-oscillationsamplitude som funktion af afstanden fra en ren glimmeroverflade i ultrarent vand. Denne kurve illustrerer hydreringslagets interaktion i HS-LMFM-billeddannelse. Kredit:University of Bristol
Galvanisering, eller elektroaflejring, er en af de vigtigste processer inden for kemi, hvor en metalkation i opløsning kan reduceres til sin elementære form ved at anvende et elektrisk potentiale på en elektrode.
Dette gør det muligt at oprette elektriske kontakter i integrerede kredsløb med nanometrisk præcision.
Uagtede årtiers forskning på verdensplan, visualisering af de tidlige stadier af elektrodeponering - dannelsen af den første kerne - er fortsat en formidabel udfordring.
Et samarbejde, der involverer University of Bristols kemiskoler, Fysik og Bristol Center for Functional Nanomaterials CDT er kommet med en helt ny tilgang til overvågning af processen, der fører til fødslen af en kerne i realtid.
Skriver i journalen Naturkommunikation , teamet viser, hvordan detektering af meget lille lokal forstyrrelse af vandstrukturen nær overfladen, den komplekse dynamik i tidlige stadier af elektrodeponering kan spores.
David Fermin, Professor i elektrokemi og hovedforfatter af værket, sagde:"Dette er en meget spændende udvikling, der skubber grænserne for rumlig-tidsmæssig opløsning af elektrokemiske processer.
"Der er meget sofistikerede metoder, der gør det muligt at overvåge fænomener i atomskala, men kompromitterer processens dynamik, mens andre metoder kan følge meget hurtig dynamik, men vi kan ikke 'se', hvor de sker i rummet. "
Ansættelse af lateral molekylær kraftmikroskopi, udviklet af teamet af professor Mervyn Miles på School of Physics, holdet var i stand til at få øje på dannelsen af en metallisk kerne ved at følge forstyrrelser af viskoelastiske egenskaber af hydratiseringslag med nanometeropløsning.
Dette mikroskop virker ved at detektere små ændringer i svingningen af en meget skarp spids som følge af den enorme kraft, der indføres af vandlag.
Det fascinerende aspekt ved denne tilgang er, at vi kan registrere meget subtile ændringer i vandets struktur i realtid.
Ifølge professor Fermin, dette er blot et eksempel (og en meget udfordrende) på den nye videnskab, som dette unikke mikroskop kan afsløre på områder som grænsefladeelektrokemi og katalyse for energi.
Sidste artikelStive fibre spundet af slim
Næste artikelEn ny måde at udnytte spildt metan på
Varme artikler
-
One Day Science Fair Project IdeasSkoler giver forudgående meddelelse om kommende videnskabelige messer og andre arrangementer, der giver eleverne nok tid til at forberede sig. Det betyder ikke, at eleverne ikke venter til sidste øjeb -
Forskere finder intermolekylære kræfter stabiliserer klynger, fremme aerosolproduktionKredit:CC0 Public Domain En gåde, der har forvirret videnskabsmænd, er, hvordan nye partikler dannes i atmosfæren. De ved, hvordan aerosoler kan vokse til størrelser, der er store nok til at udså -
Sous vide tilberedningsmetode gør oksekødsprotein mere fordøjeligtKredit:American Chemical Society Engang brugt til at tilberede køkken på kun de fineste restauranter, sous vide er nu på vej ind i hjemmekokernes køkkener. Fransk for under vakuum, Teknikken indeb -
Ny kemisk syntesemetode kan producere en spændende række nye forbindelserForskere ved Nagoya Institute of Technology har etableret en reaktion katalyseret af Bis(imidazolin)/zink, hvorved 2H-aziriner reagerer med phosphit, hvilket giver aziridiner ved et højt enantiomert f