Krystaløer kan halvere tid og omkostninger ved videnskabelige eksperimenter

QUT-forskere har fundet en måde at dyrke krystaløer på, som kan halvere tiden og omkostningerne ved nogle videnskabelige eksperimenter.

Dr. Vishakya Jayalatharachchi, Lektor Jennifer MacLeod og lektor Josh Lipton-Duffin fra QUT Center for Materials Science og QUT School of Chemistry and Physics offentliggjorde deres resultater i Journal of Physical Chemistry C .

"Vi dyrkede to forskellige typer sølvkrystaløer på den samme siliciumoverflade og var i stand til samtidigt at bruge dem til at undersøge molekylære adsorbater - molekyler, som vi klæber til overfladen, " sagde lektor MacLeod.

"Det gør det bedre end at halvere eksperimenteringstiden og har den fordel at sikre, at vores betingelser er identiske for to simultane eksperimenter, fjerne usikkerhed fra fortolkning.

"Vores undersøgelse fokuserede på sølv, fordi det er så nyttigt til overfladevidenskabelige eksperimenter, men det er sandsynligt, at vi kunne se et lignende resultat med andre metaller."

Surface science undersøger fysiske og kemiske reaktioner af gasser og væsker på faste stoffer og er vigtig for fremstilling af halvledere, der bruges i computere, mobiltelefoner og anden elektronik.

Det førte til den proces, der producerede ammoniak til gødning, der blev brugt i landbruget, udviklingen af ​​bedre katalysatorer til kemisk forarbejdning, og har fremmet vores forståelse af batterier.

Lektor Josh Lipton-Duffin sagde, gennemsnitlig, overfladevidenskabelige eksperimenter kan tage mellem flere timer til mange dage og kan koste mellem $5, 000 og $50, 000.

"Tid og omkostninger ved eksperimenter afhænger af personalet, hvilken type anlæg, der bruges, og omkostningerne til de involverede forbrugsstoffer, " han sagde.

Dr. Jayalatharachchi sagde, at dyrkning af krystaløer på metaloverflader ikke var nyt, men forskerne havde fundet en måde at øge øens størrelse og højde, hvilket førte til mange fordele.

"Større krystaløer dyrket på silicium har fysiske og kemiske egenskaber identiske med de enkelte krystaller af rent metal.

"Så, vi kan studere reaktioner med rent metal uden at skulle bruge rent metal, gøre eksperimenter billigere og hurtigere, " hun sagde.

Dr. Jayalatharachchi sagde, at de større øer, mens den stadig er mikroskopisk, var også synlige med mere almindelige lavere teknologiske optiske mikroskoper, gør dem nemmere at lokalisere og undersøge.

Lektor Lipton-Duffin sagde, at deres resultater også ville give forskere mulighed for at studere tilgange til at konstruere lavdimensionelle netværk for at fremme mikro- og nanoelektronik.

"Ved at bruge overfladebegrænsede reaktioner kan vi potentielt skabe en lang række grafenlignende materialer
med yderligere egenskaber såsom elektroniske huller, vælg gasfølsomhed, eller funktionel biologisk følsomhed kodet ind i de molekylære byggesten, " han sagde.