Nanopartikelforsker taler om nye opdagelser på Goldschmidt-konferencen

Forskere, der arbejder på atom- og molekylært niveau - nanoskala - er nødt til at tænke stort. Trods alt, det er på dette niveau, hvor alting sker.

Alexandra Navrotsky, Distinguished professor ved University of California, Davis, og direktør for dets nanomaterialer i miljøet, Landbrug, og teknologisk organiseret forskningsenhed, har undersøgt nanopartiklernes egenskaber gennem hele sin karriere. Hun præsenterede sine resultater i dag i Knoxville, Tenn., ved Goldschmidt-konferencen, vært ved University of Tennessee, Knoxville, og Oak Ridge National Laboratory.

"Nanopartikler er overalt. Du spiser dem, drik dem, indånd dem, betale for at have dem, og betale endnu mere for at slippe af med dem, " sagde Navrotsky. Nanomaterialevidenskab beskæftiger sig med partikler, der er omkring en milliardtedel meter lange.

Under konferencen, Navrotsky talte om nylige opdagelser, hun og Ph.D. studerende Chengcheng Ma lavet på de termodynamiske egenskaber af overgangsmetaloxider såsom isolatorer og superledere.

Navrotskys forskergruppe fandt ud af, at den termodynamiske drivkraft - den energi, der er nødvendig for oxiderede reaktioner - afhænger stærkt af partikelstørrelsen. Den lethed, hvormed disse materialer ændrer deres oxidationstilstand, er vigtig i alle slags applikationer, for eksempel, katalytisk spaltning af vand til fremstilling af brint og oxygen, metabolismen af ​​mikroorganismer og udviklingen af ​​mineralforekomster.

Da kemiske og biologiske reaktioner forekommer på overfladen af ​​en partikel, disse aktiviteter forbedres på nanopartikelskalaen. En forståelse af, hvordan nanopartikler reagerer under visse temperaturer og andre forhold, kan anvendes på mange områder af videnskaben, herunder kommunikationsteknologi; landbrugsteknologi; miljøsanering; interaktioner i havene, atmosfære, og biosfære; og bioteknologi til medicin og sundhed.

For eksempel, termodynamikken på nanoskalaen i et batteri påvirker dets udgangsspænding, så forståelse af dette princip kan hjælpe videnskabsmænd med at lave et mere effektivt batteri.