skelsættende opdagelse i guld nanorod ustabilitet

Forskere ved Swinburne University of Technology har opdaget en ustabilitet i guldnanopartikler, der er afgørende for deres anvendelse i fremtidig teknologi.

Guld nanorods er vigtige byggesten til fremtidige anvendelser i solceller, kræftbehandling og optiske kredsløb.

Der er imidlertid tvivl om deres stabilitet på grund af deres ejendommelige omformningsadfærd under smeltepunkter.

Et fast stof ændrer normalt ikke sin form, medmindre det når sit smeltepunkt, eller overfladesmeltepunkter. Det er også kendt, at smeltepunktet for nanopartikler er undertrykt på grund af deres størrelse.

Ph.d.-studerende Adam Taylor (nu postdoc-forsker ved Swinburne) sagde, at det kom som en overraskelse, at omformning observeres et godt stykke under disse smeltepunkter. Indtil nu, ingen kunne forklare denne ejendommelige adfærd.

"I vores arbejde vi har opdaget både teoretisk og eksperimentelt, at omformningsmekanismen for nanopartikler under smeltepunktet er overfladeatomdiffusion, i stedet for at smelte, " sagde hr. Taylor.

Overfladeatomdiffusion er en proces, der involverer bevægelse af molekyler ved faste materialeoverflader, der generelt kan tænkes på i form af partikler, der hopper mellem tilstødende adsorptionssteder på en overflade.

"Overfladeatomdiffusion eksisterede altid i faste stoffer, men dette er det første bevis på, at dets virkning er forstærket i nano-størrelse, dominerer den traditionelle teori om smeltning, "Lektor James Chon, som overvåger hr. Taylors forskning, sagde.

Hr. Taylor sagde, at jo finere nanopartikler formes, jo mindre stabile bliver de.

"Dette er vigtigt, for eksempel, for producenter af solpaneler, da jo mere nåleagtige disse nanopartikler er formet, jo mindre stabile bliver de. Hvis du putter disse partikler i et solpanel for at koncentrere lyset, holder de muligvis ikke længe i solen, før de nedbrydes, " sagde hr. Taylor.

"Denne opdagelse vil være afgørende for fremtidige anvendelser af guld nanorods, da folk bliver nødt til at genoverveje deres stabilitet, når de anvender dem på solceller, kræftterapeutiske midler og optiske kredsløb."