Milliarden Nanoreaktoren wichtig für Materialdesign
Innovativer Prozess lässt sich zur Entwicklung neuer Stoffe verwenden
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Cornell-Campus: Nanokäfige zur Studie von Nanopartikeln (Foto: cornell.edu) |
Cornell (pte012/20.11.2014/11:30) Forscher der Cornell University http://cornell.edu haben Milliarden von Nanoreaktoren mit jeweils einem Milliardstel Meter Durchmesser hergestellt, die alle in ihrer Größe und Form identisch sind. Mit der Anordnung wollte das Team rund um Tobias Hanrath die Formierung von Nanopartikeln studieren und so Informationen über das Materialdesign erhalten. Die Ergebnisse, die auch auf andere Materialien Anwendung finden können, wurden im Fachmagazin "Scientific Reports" http://nature.com/srep veröffentlicht.
Das Forscherteam installierte sechs Selenid-Kristalle in den Rahmen aus Eisenoxid. Dabei studierten die Experten mit Hilfe von Röntgenstrahlen, wie die Quantenpunkte innerhalb des rostigen Käfigs interagierten. Mit der genauen Lokalisierung spezifischer Interaktion zwischen den Partikeln soll die Entwicklung neuer Materialien durch vordefiniertes Baudesign vorangetrieben werden.
Selenide-Hexagone beobachtet
Die Röntgenstrahlen wurden auf die verschiedenen Einheiten gelenkt, die dadurch erhitzt wurden. Dabei beobachteten sie das Verhalten der Selenide-Hexagone im Zentrum der Reaktoren. Mit den gestreuten Daten der verschiedensten Einheiten konnten die Wissenschaftler die verschiedenen Stufen im Fusionsprozess der Selenide-Hexagone in Augenschein nehmen.
Schlussendlich konnte das Team eine kontrollierte Fusion von Halbleiterquantenpunken innerhalb des Nanoreaktorkäfigs erzielen. "Das könnte zu einem besseren Verständnis für die spezifischen Funktionen dieser bis dato noch zu wenig verstandenen Nanomaterialien führen", so Detlef Smilgies, einer der Forscher des Projekts. Zu viel Hitze beispielsweise brachte die Kristalle zum Sintern und Schmelzen. Zu geringe Hitze wiederum brachte die Selenide nicht nahe genug zusammen, um zu interagieren.
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