Ученые изучили наночастицы под высоким давлением

Ученые изучили наночастицы под высоким давлением

Высоко когерентное рентгеновское излучение от источников синхротронного типа может быть использовано для визуализации структуры наноматериалов. При этом может быть получено пространственное изображение 3-D высокого качества с погрешностью, не превышающей нескольких десятков нанометров.

С помощью монохроматического, жесткого рентгеновского излучения ученые получили изображение от микроскопической частицы кристалла золота, сформированного из отдельных размытых пятен. Обработка такой «дифракционной картины» при определенных условиях может дать изображения с высоким разрешением распределения электронной плотности и деформации структуры решетки.

Используя разработанные методики, команда исследователей осуществила большой прорыв в изучении структуры наноматериалов в условиях очень высоких давлений. Впервые был реализован способ, который позволил обойти значительные искажения из-за высокой энергии рентгеновских лучей, используемых для получения изображения структуры нанокристаллов золота. Технология, описанная в «Nature Communications» от 9 апреля 2013 года, может привести к созданию новых наноматериалов, получаемых при высоких давлениях, а также даст большее понимание того, что происходит во внутренних областях планет.

Ведущий автор исследования, Венге Янг (Wenge Yang), ученый из Института Карнеги (Синергетический Консорциум высокого давления) объяснил: «Единственным способом узнать, что происходит с образцами, находящимися под высоким давлением, является использование высокоэнергетических рентгеновских лучей, представляющих синхротронное излучение. Синхротроны могут обеспечивать высоко когерентное рентгеновское излучение для получения 3-D изображений с разрешением в десятки нанометров. Такое излучение существенно отличается от некогерентного рентгеновского излучения, которое используется для получения изображения при медицинских осмотрах.

Ученые обнаружили, что, используя алгоритмы обработки дифракционных картин, разработанные исследователями из Лондонского центра нанотехнологий, они могут компенсировать искажения и улучшить пространственное разрешение на два порядка.
Исследователи подвергали 400-нанометровый (0,000015 дюйма) монокристалл золота давлению в диапазоне от значения в 8000 раз большего, чем нормальное атмосферное давление до значения в 64 000 раз большего, последнее соответствует давлению внутри Земли в районе верхней мантии (слой между внешним ядром и корой).

«Наночастицы — очень полезные материалы, — отметил Янг. – Их жесткость на 60% больше по сравнению с частицами микронного размера, а это может сыграть решающую роль для изготовления молекулярных электродов, наноразмерных покрытий, или в других передовых технологиях. Новая технология будет иметь решающее значение для прогресса в этих областях».

Источник: itword.org

Похожие новости:
Открытие поможет сделать солнечную энергию доступнее
Исследователи из Университета Альберты (The U of A) обнаружили, что самые распространенные материалы в земной коре могут быть использованы для создания солнечных батарей - недорогих и легко изготовляемых на основе наночастиц. Открытие от «The U of A» является важным шагом вперед в создании солнечной энергии ..
2013-09-6 1688 0 Научные открытия
0
Ученые МГУ создали безвредные наночастицы для лечения рака
Исследователи из МГУ имени М.В. Ломоносова совместно со своими немецкими коллегами сумели доказать применимость кремниевых наночастиц для диагностики и лечения рака, впервые продемонстрировав их способность эффективно проникать в больные клетки и, выпустив заключенное в них лекарство, быстро разлагаться, не накапливаясь в организме. ..
2016-07-24 2473 0 Научные открытия
0
Наночастицы оказались давним спутником человека
Ученые обнаружили, что люди практически постоянно взаимодействуют с наночастицами в повседневной жизни. Соответствующая статья появилась в журнале ACS Nano, а ее краткое изложение приводится на сайте Университета Орегона, сотрудники которого принимали участие в работе. По мнению исследователей, новые результаты указывают ..
2011-10-25 1823 0 Научные открытия
0
Воздействие наночастиц на испарение озадачило физиков
Китайские ученые обнаружили, что добавление к силоксановому маслу наночастиц оксида титана резко усиливает скорость его испарения. Препринт работы выложен в архиве Корнельского университета, а ее краткое содержание приводит блог Technology Review.Необычное влияние наночастиц на испарение масла ученые ..
2012-10-30 1615 0 Научные открытия
0
Есть различия в мозге детей с невербальным расстройством обучения
Исследователь из Университет штата Мичиган (англ. Michigan State University) открыл первое анатомическое доказательство того, что мозг детей с невербальным расстройством обучения /долгое время считалось «псевдо» диагнозом/, может развиться совершенно по-другому, нежели мозг здоровых ..
2013-11-22 1352 0 Научные открытия
0
Судьбу стволовых клеток связали с микроРНК
Германские ученые выяснили молекулярный механизм самообновления стволовых клеток, который позволяет им либо сохранять плюрипотентность (способность развиваться в различные клетки), либо дифференцироваться в клетки определенной ткани. Результаты исследования опубликованы в Molecular Systems Biology.Для своей работы сотрудники Европейской лаборатории молекулярной биологии ..
2016-02-17 1528 0 Научные открытия
1
Учёные выяснили: вымершие динозавры столкнулись с огнём
Новое исследование показывает, что динозавры столкнулись с такой неожиданной опасностью, как огонь, сообщает «WordScience.org». Результаты исследования, опубликованные в журнале «Cretaceous Research» учёными из «Royal Holloway», Лондонского университета (University of London) и «Field Museum of Natural History» (Чикаго), показали, что во время ..
2012-04-4 1416 0 Научные открытия
0
«Горячие» трансформации графена и углеродных нанотрубок
  Графен - перспективный материал высоких технологий 21 века (Нобелевская премия, 2010 г.) - целенаправленно трансформируется под действием молекулярной «горячей резки». Проведенное исследование выявило уникальные процессы на поверхности графенового слоя углерода под действием нагретых микроволновым излучением наночастиц металлов. ..
2014-11-29 3498 0 Научные открытия
0
Физики из МГУ создали сверхбыстрый фотонный переключатель
Физики из России и Австралии создали сверхбыстрый фотонный переключатель, работающий на кремниевых наноструктурах. Устройство может стать основой компьютеров будущего и позволить передавать данные с огромной скоростью. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nano Letters, а кратко ..
2015-10-18 1848 0 Научные открытия
0
Разработан безопасный метод исправления мутаций кроветворных клеток
Американские ученые разработали метод генетической коррекции на основе пептидонуклеиновых кислот, который в эксперименте эффективно устранил симптомы бета-талассемии у мышей. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications. Бета-талассемия — это наследственное заболевание, при котором нарушается синтез бета-субъединицы гемоглобина (бета-глобина). Это приводит к деформации ..
2016-10-27 4956 0 Научные открытия
0
Из бактерий и золота ученые создали материал будущего
Человечество пока не строит космические корабли, походящие на гигантские живые организмы, как в научной фантастике, но подобное уже, кажется, не за горами. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали материал будущего - нечто, обладающее свойствами живых и неживых субстанций. Если коротко, инженеры ..
2014-05-05 2922 0 Научные открытия
0
Ученые на пороге открытия таблетки любви
Как сообщает британская The Daily Mail со ссылкой на американских ученых, в ближайшем будущем будет доказано, что любовь – это лишь биохимическая реакция. Если это удастся доказать, наука не просто нанесет удар по романтиками, но и даст зеленый свет созданию "безотказного любовного зелья". В ..
2011-11-4 2118 0 Научные открытия
0
Ученые выяснили, откуда на Сатурне берутся дожди
Космический аппарат Кассини, работающий в настоящий момент возле Сатурна и его спутников, установил, что вода, находящаяся на спутнике Энцеладе постепенно перемещается на Сатурн Изначально вода в атмосфере Сатурна была найдена еще несколько лет назад и тогда исследователи не смогли объяснить ее возникновения, сообщает ..
2012-03-19 2008 0 Научные открытия
0
Раскрыт механизм эволюции смертельно опасных бактерий
Ученые из Института Броуда и Гарвардского университета выявили мутации, которые способствуют появлению супербактерий — микроорганизмов, устойчивых к различным антибиотикам и вызывающих неизлечимые заболевания. Статья исследователей опубликована в журнале eLife.Изменения в ДНК могут привести к развитию резистентности к антибактериальным препаратам. Например, ..
2017-02-27 8830 0 Научные открытия
0
Грудь или интеллект: выбор девушек
На вопрос, что их больше привлекает в женщинах: внешность или интеллект, многие мужчины отвечают по-разному. Не желая ориентироваться на мнения сексистов, американские социологи спросили представительниц прекрасного пола, что для них важнее: размер груди или высокий IQ, сообщает Newslite.В опросе участвовали 1 142 женщины из США и Европы ..
2012-03-6 1627 0 Научные открытия
0