به نقل از «خبرگزاری صدا و سیما»

مشاهده فرآیند چیدمان اجزاء و تشکیل بلور از نانوذرات

تاریخ انتشار: ۲۰ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۸۸۰۸۰

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، با کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری فاز مایع و انجام محاسبات، محققان موفق به تصویربرداری از فرآیند تولید بلور از نانوذرات شدند. پیش از این، چنین کاری برای ابعاد میکرونی انجام شده بود، اما در این پروژه کار در مقیاس نانومتری انجام شد.

برای اولین بار، محققان دانشگاه نورث‌وسترن و دانشگاه ایلینویز فرایند چیده شدن اجزاء سازنده نانوذرات و تبدیل آن به یک ماده جامد را تماشا کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

در فیلم‌های جدیدی که محققان از این فرآیند تهیه کردند، این اجزاء همانند قطرات باران می‌بارد و روی هم قرار می‌گیرد و در نهایت یک ذره بلور را ایجاد می‌کند.

این تیم تحقیقاتی می‌گوید: «این فیلم‌ها درک جدیدی به وجود می‌آورد که می‌تواند برای طراحی مواد جدید از جمله فیلم‌های نازک برای کاربرد‌های الکترونیکی استفاده شود.» نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است.

در این مطالعه پژوهشگران از نوع بهینه شده میکروسکوپ الکترونی عبوری فاز مایع (TEM) برای به دست آوردن دیدگاه‌های بی‌سابقه‌ای در فرایند خود مونتاژ استفاده کردند.

پیش از این، محققان از میکروسکوپ برای تماشای کلوئید‌های با ابعاد میکرونی استفاده کرده بودند که ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از نانوذرات هستند و با فرآیند خود مونتاژ شدن به صورت بلور در آمده‌اند.

آن‌ها همچنین از کریستالوگرافی اشعه ایکس یا میکروسکوپ الکترونی برای دیدن لایه‌های تک اتمی در یک شبکه بلوری استفاده کردند. اما قادر به تماشای اتم‌ها به صورت جداگانه در جای خود نبودند.

اریک لویجن از دانشگاه نورث وسترن که رهبری بخش نظری و محاسباتی برای توضیح مشاهدات این پروژه بود، گفت: «ما می‌دانیم که اتم‌ها از یک طرح مشابه برای جمع آوری اجزاء خود استفاده می‌کنند، اما هرگز روند رشد واقعی را ندیده‌ایم. اکنون می‌بینیم که درست در مقابل چشمان ما این اجزاء جمع می‌شوند. با مشاهده نانوذرات، ما در حال تماشای ذراتی هستیم که از اتم‌ها بزرگتر بوده، اما از کلوئید‌ها کوچکتر هستند.

بنابراین، ما کل طیف مقیاس طول را تکمیل کرده‌ایم. در این پروژه ما حلقه گمشده را ایجاد کردیم.»

کیان چن از محققان دانشگاه ایلینویز که رهبر بخش عملی این پروژه است، می‌گوید: «پیش از این، تیم ما رمز و راز هسته‌زایی را مشخص کرده بود، یعنی اینکه هسته بلور‌ها متشکل از ده‌ها نانوذره چگونه تشکیل می‌شوند. با پیشرفت‌های اخیر در TEM فاز مایع و علوم داده، اکنون ما قادر به رصد حرکات هزاران نانوذره در طول زمان هستیم. این نانوذرات در محلول در حال چرخش هستند و به بلور‌هایی با مورفولوژی‌های مختلف تبدیل می‌شوند.»

منبع: خبرگزاری صدا و سیما

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۴۸۸۰۸۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

اختراعی که «مرد عنکبوتی» را بی‌اعتبار می‌کند!

یک پیشرفت جدید می‌تواند دستیابی به قدرت خزیدن روی دیوار مرد عنکبوتی را آسان‌تر از همیشه کند. دانشمندان سنگاپور از یک پلیمر حافظه‌دار، چسبی قوی و قابل استفاده مجدد ساخته‌اند که با تغییر دما به سطوح می‌چسبد و از آنها جدا می‌شود.

به گزارش ایسنا، این پلیمر که اپوکسی E44 نامیده می‌شود و در دمای اتاق یک پلاستیک سخت و شیشه‌ای است، پس از گرم شدن، شکلی نرم و لاستیکی به خود می‌گیرد. در این حالت، می‌تواند به شکاف‌های سطوح دیگر نفوذ کند و اگر در همان حال سرد شود، پیوندهای بسیار قوی ایجاد می‌کند.  برای جدا کردن آن تنها کاری که باید انجام دهید، این است که دوباره آن را گرم کنید.

به نقل از نیواطلس، در آزمایش‌هایی که توسط دانشمندان دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) سنگاپور انجام شد، این چسب توانست بر روی طیف وسیعی از بافت‌های مختلف بچسبد و هیچ اثر چسبنده‌ای از خود بر جای نگذارد. از طریق آزمایش، محققان دریافتند که بهترین شکل برای این ماده، مجموعه‌ای از ساختارهای مو مانند به نام فیبریل است که هر کدام چند میلی‌متر عرض دارند.

به عنوان مثال، در یکی از دستگاه‌ها از فیبریل‌هایی با سطح مقطع ۱۹.۶ میلی‌متر مربع (۰.۰۳ اینچ) استفاده شد که هر کدام می‌توانند تا ۱.۵۶ کیلوگرم (۳.۴ پوند) را تحمل کنند. افزودن فیبریل‌های بیشتر، حداکثر وزنی را که ماده می‌تواند تحمل کند، افزایش می‌دهد.

پروفسور جیمی هسیا (Jimmy Hsia)، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: این فناوری برای دستگیره‌های چسبنده و ربات‌های کوهنوردی بسیار مفید خواهد بود و ممکن است روزی به انسان‌ها اجازه دهد مانند یک مرد عنکبوتی واقعی از دیوارها بالا بروند.

با این حال هنوز برای مرد عنکبوتی شدن زود است. این چسب حافظه‌دار کاملا آماده نیست. برای شروع، این چسب باید تا ۶۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شود تا از سطح جدا شود که رسیدن به آن دما با استفاده از سشوار یک دقیقه طول می‌کشد. پس از فشرده شدن روی سطح، حدود سه دقیقه طول می‌کشد تا آنقدر خنک شود که در جای خود قفل شود. این دما و سرعت عمل برای بسیاری از کاربردها مناسب نیست، اگرچه ممکن است برای مصارف صنعتی مانند گیره‌های رباتیک که بارهای سنگین را حمل می‌کنند، کار کند، اما محققان می‌گوید که با کار بیشتر می‌توان این محرک‌ها را تغییر داد.

دکتر لینگهو چانگهونگ (Linghu Changhong)، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که کاهش زمان انتظار تا چندین ثانیه‌ امکان‌پذیر است و دما را می‌توان به دمای نزدیک بدن کاهش داد که به طور چشمگیری امکان استفاده از آن در شرایط مختلف را ممکن می‌کند. محرک‌های تغییر ماده از یک حالت به حالت دیگر نیز می‌تواند متفاوت باشد، مانند استفاده از جریان الکتریکی یا نور به جای دما.

در نهایت، محققان می‌گویند که این روش می‌تواند برای ساخت ربات‌هایی که می‌توانند از سطوح بالا بروند یا برای وسایل بالا رفتن مانند دستکش و چکمه برای انسان استفاده شود.

انتهای پیام