В будущем почти вся новая технология будет основана на нанотехнологиях в некоторой форме. Но наночастицы – темпераментные лица. Даже когда они выглядят одинаково издалека, они упрямо отдельные, когда Вы увеличиваете каждому человека один.Светлана Алексеева и Кристоф Лангхаммер в Техническом университете Чалмерса в Швеции, вместе с исследователями в Датском техническом университете, обнаружили, почему различные поликристаллические наночастицы ведут себя так отчетливо, когда они входят в контакт с водородом.
Это знание важно, чтобы разработать лучшие водородные датчики, которые, как ожидают, будут играть важную роль в безопасности водородных автомобилей.«Наши эксперименты ясно показали, как реакция с водородом зависит от специфических особенностей пути, которым построены наночастицы. Было удивительно видеть, насколько сильный корреляция была между свойствами и ответом – и как хорошо это могло быть предсказано теоретически», говорят Светлана Алексеева, Postdoc в Отделе Физики в Техническом университете Чалмерса.Наночастица определенного материала состоит из многих меньших зерен или кристаллов.
Количество зерна и как они устроены, поэтому крайне важно для определения, как частица реагирует в определенной ситуации или с определенным веществом.Алексеева и ее сотрудники создали карты – эффективно виртуальные портреты – отдельных наночастиц палладия. Изображения показывают зерно как многие области, которые объединены в карту.
Некоторые частицы состоят из большого количества зерна, у других есть меньше зерен, и области граничат друг с другом по-разному.Этот новый метод характеристики наночастиц основан на комбинации электронной микроскопии и оптической микроскопии.
Те же самые люди исследованы, используя оба метода, и возможно контролировать их ответ, когда они сталкиваются с другими веществами. Это поэтому позволяет нанести на карту свойства основного материала наночастиц на отдельном уровне и видеть, как они коррелируют с ответом частиц, когда они взаимодействуют со своей средой.
В результате почти бесконечный диапазон возможностей открыт для дальнейшего исследования и для развития продуктов и наноматериалов, которые и технически оптимизированы и более безопасны от экологической перспективы и медицинской перспективы.Наночастицы, которые были исследованы также, действуют в качестве датчиков в себе. Когда они освещены, они показывают, как они реагируют с другими веществами, такими как различные газы или жидкости.
Исследовательская группа Лэнгэммера в настоящее время работает над несколькими проектами в этой области, включая некоторых касающихся водородного обнаружения.Но знание о наночастицах необходимо в диапазоне различных областей в обществе. Они включают, например, в новых электронных устройствах, батареях, топливных элементах, каталитических конвертерах, текстиле и в химическом машиностроении и биотехнологии.
Есть все еще много, мы не знаем о том, как эти мелкие частицы работают или прибудут, чтобы затронуть нас и окружающую среду в долгосрочной перспективе.«Нанотехнологии развиваются быстро в мире, но до сих пор исследования нанобезопасности не происходит в том же самом темпе. Мы поэтому должны получить намного лучшее схватывание рисков и что отличает опасную наночастицу от неопасной», говорит Кристоф Лангхаммер, Адъюнкт-профессор в Отделе Физики, в Чалмерсе.
«Наша работа указывает, что не все – то, чем это кажется – это – детали, которые крайне важны. Чтобы понять, если и почему наночастицы опасны для людей, животных или природы, мы также должны посмотреть на них индивидуально.
Наш новый метод теперь позволяет нам делать это».