Lille testrørseksperiment viser reaktion af smeltematerialer i nanoskalaen (m/ video)

(PhysOrg.com) - Forskere ved University of Texas i Austin har udført et grundlæggende kemieksperiment i det, der måske er verdens mindste reagensglas, måler en tusindedel af et menneskehårs diameter.

Nanoskala reagensglas er så lille, at et elektronmikroskop med høj effekt var påkrævet for at se forsøget.

Lavet af en tynd skal af kulstof, reagensglasset var proppet med en trådlignende krystal (en nanotråd) af germanium med en lille guldpartikel i spidsen.

Forskerne opvarmede reagensglasset og så på, hvordan guldet smeltede for enden af ​​nanotråden, omtrent som enhver fast krystal opvarmet over dens smeltetemperatur i et glas reagensglas.

"Forsøget er relativt enkelt, "sagde kemiingeniør Brian Korgel, hvis laboratorium udførte det. "Grundlæggende, vi observerer velkendte fænomener, som smeltning, kapillaritet og diffusion, men i høj grad, meget mindre skala, end det har været muligt at se før. "

Sådanne eksperimenter giver ny grundlæggende indsigt i, hvordan nanomaterialer opfører sig, og kan bruges til at skabe nye teknologier, fra bedre solceller til hidtil uset stærke, men letvægtsmaterialer til optiske displays og computingsteknologier med højere ydeevne.

Korgel og kandidatstuderende Vincent Holmberg og Matthew Panthani gennemførte eksperimentet, som blev rapporteret i 16. oktober udgave af Videnskab .

Under forsøget, nanotråden smeltede, da temperaturen steg, men dens form blev bevaret, fordi kulstof -reagensglas bevarede sin form.

"I disse meget små strukturer, faseadfærden (som dens smeltetemperatur, osv.) kan være anderledes end bulkmaterialer og kan være størrelsesafhængige, "Sagde Korgel." Derfor, hvis strukturen ændres, når faseændringen sker, så bliver resultatet meget svært at fortolke og faktisk, repræsenterer måske ikke engang systemets sande adfærd. "

Kulstof reagensglas, imidlertid, leveret en stiv beholder til undersøgelse af, hvad der sker, når materialer opvarmes og smeltes på nanoskalaen.

Kilde:University of Texas at Austin (nyheder:web)