توليد ابربلور از نانوبلورهاي چندوجهي

توليد ابربلور از نانوبلورهاي چندوجهي

محققان روشي ارائه کردند که با آن مي‌توان نانوبلورهاي چندوجهي نقره را با هم ترکيب و ابربلور ايجاد کرد. با کنترل برخي پارامترها نظير غلظت محلول مورد استفاده، مي‌توان سرعت تشکيل اين ابربلور را افزايش داد. از ابربلور توليد شده مي‌توان در حوزه پلاسمونيک استفاده کرد.

به گزارش پایگاه فراخوانهای علمی پژوهشی کشور، اين که چند نانوبلور چندوجهي مي‌تواند درون يک ابربلور چندميليمتري جا شود، ممکن است سوالي نباشد که هر کسي به‌ دنبال پاسخ آن باشد، اما اين موضوع يکي از داغ‌ترين موضوعات در حوزه پلاسمونيک است. محققان دپارتمان انرژي در آزمايشگاه ملي «برکلي» روشي ساده براي توليد مواد پلاسمونيک يافته‌اند. با اين روش مي‌توان نانوبلورهاي نقره به شکل چندوجهي را به‌ نحوي تحريک کرد که در نهايت خودآرايي داده و به ‌صورت ابربلورهاي سه بعدي با بيشترين دانسيته ممکن در آيند.

پلاسمونيک پديده‌اي است که با آن يک پرتو نور در فضايي بسيار فشرده محدود مي‌شود. با اين کار مي‌توان از نور به عنوان ابزاري استفاده کرد تا با آن عملي را که نور آزاد قادر به انجام نيست، انجام شود. اين موضوع براي ساخت کامپيوترهاي بسيار سريع و ميکروسکوپ‌ها مي‌تواند بسيار مفيد باشد. چالش اصلي بر سر اين راه آن است که توليد نانومواد از فلزات نجيب و دي الکتريک بسيار دشوار است.

«پدونگ يانگ»، شيمي‌دان اين مرکز که رهبري اين تيم تحقيقاتي را به عهده دارد، روي روشي کار مي‌کند که با آن مي‌توان نانوبلورهاي نقره با شکل‌هاي مختلف را خودآرايي داد و در نهايت يک ابربلور توليد کرد. اين تيم جزئيات اين تحقيق را در قالب مقاله‌اي تحت عنوان Self-assembly of uniform polyhedral silver nanocrystals into densest packings and exotic superlattices در نشريه «Nature Materials» به چاپ رساندند.

در اين مقاله آنها توضيح داده شده که چگونه مي‌توان نانوبلورهايي به شکل مکعبي، هشت وجهي، مکعبي ناقص و هشت وجهي ناقص در محدوده 100 تا 300 نانومتر توليد کرد. اين نانوبلورهاي چندوجهي درون محلولي قرار داده مي‌شوند تا خودآرايي داده و يک ابربلور متراکم ايجاد کند. اين ابربلور 25 ميليمتر مربع مساحت دارد. هرچند فرايند خودآرايي در محيط توده‌اي انجام مي‌شود، اما اين تيم تحقيقاتي يک کانال بسيار کوچک ساخته‌اند که کار خودآرايي با دقت بالايي درون آن انجام مي‌شود.

«يانگ» مي‌گويد ما با استفاده از شبيه سازي کامپيوتري و کار آزمايشگاهي نشان داديم که بلورهاي چندوجهي نانومقياس نقره با اشکال کاملا يکنواخت مي‌تواند خودآرايي داده و ابربلور بسازد. در اين آزمايش، يک محلول رقيق از نانوذرات به ‌درون مخزني ريخته مي‌شود و سپس آن مخزن به آرامي شروع به چرخش مي‌کند، با اين کار بلورها به هم متصل شده و در انتهاي مخزن رسوب مي‌کنند. هر قدر غلظت محلول بيشتر بوده و زاويه چرخش بيشتر باشد، موجب مي‌شود تا خودآرايي سريعتر انجام شود.

اشتراک گذاری نوشته در:

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هفت − یک =