Forskere opdager nanokrystaller, der er i stand til at presse sig gennem nanorør uden at ændre sig

(Phys.org) —Forskere ved University of California, Berkeley, har opdaget, at en nanokrystal, der bevæger sig gennem et nanorør på grund af en elektrisk ladning, er i stand til at passere gennem en del af nanorøret, der er mindre i diameter end krystallen, uden at smelte eller undergå kompression. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve , holdet beskriver, hvordan de observerede en jernnanokrystal bevæge sig gennem en smal kanal i et nanorør, uden at dens egenskaber blev ændret i processen.

Forskere har i nogen tid vidst, at hvis metalkrystaller indsættes i et nanorør, så vil krystallerne bevæge sig gennem røret, hvis der tilføres en elektrisk strøm. Krystallernes hastighed og retning kan styres ved at ændre mængden og retningen af ​​strømmen. Imidlertid, det blev altid gjort med ensartet bredde nanorør. I denne nye indsats, forskerne skabte et nanorør, der havde en diameter på 20 nm i det meste af dets længde - i dens midterste sektion, de fik nanorøret til at trække sig sammen til en diameter på kun 5 nm.

Antagelsen var, at når en elektrisk ladning blev påført en jernnanokrystal indført i nanorøret, det ville blive stoppet af indsnævringen, indtil enten krystallen smeltede på grund af varmen fra den påførte strøm, eller blev klemt, da den blev tvunget gennem det mindre rum. I stedet, fandt forskerne, ved at se gennem et elektronmikroskop, at krystallen var i stand til at bevæge sig gennem indsnævringen før nogen af ​​dem opstod, uden at undergå nogen ændringer overhovedet. I stedet, den omarrangerede sig simpelthen. De bemærkede også, at krystallen bevægede sig gennem indsnævringen med samme hastighed, uanset længden, så længe strømmen forblev stabil.

Forskerne er ikke sikre på præcis, hvordan krystallen var i stand til at bevæge sig gennem indsnævringen, men teoretisere, at atomer på bagsiden af ​​krystalstrukturen på en eller anden måde migrerede, eller spredt til fronten - igen og igen, indtil krystallen havde, i det væsentlige, omdannet sig på den anden side af blokeringen. Opdagelsen af ​​dette fænomen kan føre til nye måder at syntetisere metalkrystaller på eller øge deres renhed.

© 2013 Phys.org