Nanocząstki o szczególnym składzie

Fot. Pixabay CC0

Zespół chińskich naukowców wraz z rosyjskimi kolegami odkrył wiele nowych i nieoczekiwanych nanocząstek. Jednocześnie znaleźli oni sposób na kontrolowanie ich składu, co otwiera nowe możliwości w zakresie wykorzystania nanocząstek.

Obiekty w skali mikro, którymi są m.in. nanocząsteczki, różnią się znaczenie od obiektów makro, m.in. składem chemicznym. Właśnie ta różnorodność ich właściwości to filary, na których opiera się nanotechnologia, bowiem, przykładowo, tlenek krzemu może mieć różne cechy w zależności od rozmiaru cząsteczki. Do tej pory jednak badania nad strukturą i składem nanocząstek napotykały poważne trudności.

Krok naprzód uczynili naukowcy z Chin i Rosji. Korzystając ze specjalnego algorytmu, opracowanego przez prof. Artema R. Oganova ze Skoltech i MIPT, badali szeroką gamę kompozycji nanocząsteczkowych, zwłaszcza dwie klasy niezbędne w katalizie: żelazo-tlen i tlen-cer. Podczas swoich badań odkryli oni, że cząstki wykazujące zwiększoną stabilność, tzw. „magiczne nanocząstki", mogą zawierać zupełnie niespodziewane związki, jak np. Fe6O4 czy Ce5O6. To właśnie duża zawartość tlenu może wyjaśniać ich rakotwórczość.

Naukowcy badali, jak zmieniają się składy tych cząstek, zmieniając temperaturę lub ciśnienie parcjalne tlenu. Xiaohu Yu, profesor nadzwyczajny Shaanxi University of Technology, powiedział: "Stabilne nanoklastery mogą posiadać dziwne i nieoczekiwane składy chemiczne w normalnych warunkach, podczas gdy w przypadku kryształów zwykle dzieje się to dopiero w ekstremalnych warunkach, takich jak wysokie ciśnienia".

(KB)