Atomstruktur af nanopartikler bragt under kontrol

Nanoteknologer er kontrolfreaks. De ønsker at udnytte materialernes egenskaber på det ultimative niveau – atomerne.

Forestil dig frustrationen, når du bygger en næsten million dollars maskine til at skabe stråler af nanopartikler, hver indeholder et præcist udvalgt antal atomer, 923 siger (et "magisk tal"), og så opdager du, at du har lavet mindst tre forskellige atomare arkitekturer på samme tid, som tre varianter af is. Du vil finde en måde at omdanne alle smagene til én.

Wang og Palmer ved University of Birmingham, Storbritannien, ( Fysiske anmeldelsesbreve 108 245502, 2012) har fundet en løsning på udfordringen.

De bruger den superfine stråle i det aberrationskorrigerede elektronmikroskop først til at afsløre de forskellige 3-dimensionelle atomarrangementer - "isomererne" af deres guld nanoclusters - og derefter, ved langvarig belysning med elektronstrålen, de driver partiklerne en efter en mod deres mest stabile, ligevægtsstrukturer.

Resultatet er en personlig video for hver partikel, viser atomerne på vej mod deres atomare destinationer - stabile konfigurationer som dekaederet.

Udover at tilfredsstille ønsket om kontrol, resultaterne giver en ny reference til beregningsmodeller for nanostrukturdynamik, ned til atomskalaen.