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:
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 2355 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 1427 0 Научные открытия
1
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 1530 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 1718 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1786 0 Научные открытия
1
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 1924 0 Научные открытия
0
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 1606 0 Научные открытия
0
Рекордное давление открывает путь внутрь атомов
Российские физики совместно с коллегами из Европы и Америки впервые увидели взаимодействие внутренних электронов атомов осмия, помещенных под рекордное давление. Большая команда исследователей из России, Германии, Швеции, США, Нидерландов и Франции провела исследования поведения кристаллической структуры осмия ..
2015-08-27 4543 0 Научные открытия
2
Ученые изучили свойства сверхпроводящего стекла
Российским исследователям МФТИ и ИТФ РАН совместно со своими коллегами изучили свойства сверхпроводящего стекла. Изучение проводимости стекла открыла ученым много интересных фактов, и непонятных процессов в системе из олова и графена. Как свидетельствуют энциклопедии, сверхпроводимостью называют свойства материалов, которые ..
2014-04-01 1594 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили у человека GPS-нейроны
Журнал Nature Neuroscience опубликовал результаты англо-американских ученых нейробиологов, которые смогли зарегистрировать процесс работы внутренней навигационной системы человека. Ученые обнаружили и изучили у человека координатные нейроны (grid cells), которые помогают ориентироваться в пространстве. Эти нейроны помогают ..
2013-08-8 2300 0 Научные открытия
1
Ученые изучили индуцированные стволовые клетки
Индуцированные стволовые клетки, полученные из клеток желудка, в отличие от других с минимальной вероятностью могут провоцировать опухоли, что открывает дорогу к широкому применению таких клеток. Такие данные приводятся в докладе японских ученых, который они сделали на симпозиуме "Стволовые клетки ..
2012-09-25 2186 0 Научные открытия
0
Предложена схема компактного рентгеновского лазера
Американские физики предложили схему компактного источника так называемого мягкого рентгеновского излучения. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводят Nature News. В основе работы источника так называемый эффект генерации гармоник высокого порядка. Суть ..
2012-06-10 1463 0 Научные открытия
0
Солнечная система оказалась фабрикой тяжелых изотопов
Ученые доказали, что на ранних этапах формирования Солнечной системы в ней производились тяжелые химические изотопы, в частности кюрий-247. Результаты исследования авторов опубликованы в журнале Science Advances.Геохимики изучили метеоритный образец под названием «Любопытная Мари». По сравнению с другими изотопами, он содержал ..
2016-03-06 1461 0 Научные открытия
0
Шведские физики изучили свойства нового 115-го элемента
Шведские физики смогли получить новый элемент произведя бомбардирование мишени америция с 95-ю протонами атомами кальция с 20-ю протонами. В результате такого столкновения ученые зафиксировали рождение ядер сверхтяжелого 115-го элемента. Новый элемент таблицы Менделеева ..
2013-08-28 2525 0 Научные открытия
0
Биологи научились отключать гены старения
Ученые обнаружили группу генов, удаление которых может привести к резкому увеличению продолжительности жизни. Результаты исследования, занявшего больше 10 лет, являются крупным прогрессом в генетике. Об итогах своей работы авторы рассказали в журнале Cell Metabolism, а кратко ..
2015-10-13 3696 0 Научные открытия
5