科学家实时观看自组装金纳米颗粒

时间：2021-05-27 18:52:08 来源：

当轰击电子时，金纳米颗粒自组装成长链。

来自Argonne National实验室的纳米科学家已实时观察了纳米粒子链的自组装，提供了可能导致用于开发新的能源相关技术的新材料的新数据。

伊利诺伊州莱蒙特 - 在美国能源部（DOE）Argonne国家实验室的纳米级材料中心进行的一项新研究中，研究人员首次看到了纳米粒子链的自我组装原位，即在适当的情况下当它实时发生时。

科学家们暴露了一种微小的液体“电池”或袋，其含有带正电荷的涂层覆盖的金纳米颗粒，以用透射电子显微镜产生的强烈的电子束。穿过电池外部的一些电子被捕获在细胞中的流体介质中。这些“水合”电子吸引了带正电荷的纳米颗粒，其在时间上降低了正涂层的电荷强度。

随着水合电子降低涂层的正电荷，纳米颗粒不再彼此互相排斥。相反，他们的新发现的相对吸引力使纳米颗粒带来“跳跃”，最终将长链粘在一起。在不同的研究之前检测到这种纳米粒子链的这种自组装，但这种技术允许研究人员首次观察其发生的现象。

“纳米颗粒的时刻行为是科学界尚未完全理解的东西，”研究的牵头作者朱子·纳科··纳科·纳科艺术家玉子刘说。“各种不同应用和设备中纳米颗粒的潜力 - 从微小机器到收割机的新能源来源 - 要求我们带来所有资源，以查看它们如何运作最基本的物理水平。”

自我组装对科学家特别感兴趣，因为它可能导致可用于开发新的能源相关技术的新材料。“当我们看自我装配时，我们希望使用自然作为跳板进入人造材料，”argonne nanoscientist tijana Rajh说，他指示进行该研究的小组。

因为研究下的颗粒是如此微小 - 只有几十纳米直径 - 光学显微镜不能解决，或者看待纳米颗粒。通过在纳米级材料中心使用透射电子显微镜中的液体电池，刘和他的同事可以产生短电影，显示纳米颗粒的快速运动，因为它们的涂层接触水合电子。

在美国化学学会杂志上在线公布的，标题为符合带电金纳米粒子的自我组装的研究。美国能源科学办公室提供了对该研究的资金。

出版物：Yuzi Liu，等，“以带电金纳米颗粒的自组装的原位可视化，”J.IM。化学。SOC。，2013,135（10），PP 3764-3767; DOI：10.1021 / JA312620E

图像：氩气国家实验室

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