Premier vrai

Les scientifiques ont réussi à observer des particules plus grosses que les atomes, mais plus petites que les colloïdes.

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Les cristaux constituent un certain nombre de substances. Par exemple, on les trouve dans le sel, le sucre, les flocons de neige et les pierres précieuses. Dans chaque cas, les cristaux sont des structures stratifiées hautement ordonnées. Bien que les cristaux soient omniprésents dans la nature, une grande partie des informations relatives à leur formation est restée un mystère.

Ce mystère a été retardé grâce à une nouvelle percée. En utilisant une microscopie optimisée, des chercheurs de la Northwestern University ont observé des nanoparticules former des cristaux en temps réel. Décrits comme « envoûtants », les chercheurs ont capturé le processus d'auto-assemblage des nanoparticules en matériaux solides.

Les chercheurs ont passé du temps à optimiser le processus pour s'assurer que le faisceau d'électrons puisse voir les particules sans les endommager. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé des nanoparticules de formes différentes - cubes, sphères et cubes en retrait - pour explorer comment la forme affecte le comportement.

Il a été découvert que ces nanoparticules se tortillaient en solution et se transformaient en cristaux de diverses morphologies comme les polyédriques. Les blocs de construction - atomes, molécules ou ions - qui composent les matériaux cristallins sont hautement ordonnés, formant des réseaux de blocs de construction équidistants. Ces réseaux s'empilent ensuite les uns sur les autres pour former un matériau solide tridimensionnel.

Cela se voit à travers des particules qui pleuvent vers le bas, dégringolent le long des escaliers et glissent avant de se mettre en place pour former les couches empilées caractéristiques d'un cristal. Dans les expériences, les chercheurs ont remarqué que les particules se heurtaient les unes aux autres, se collant les unes aux autres pour former des couches. Ensuite, pour former la structure cristalline couche par couche, les particules ont d'abord formé une couche horizontale puis empilées verticalement. Parfois, après avoir collé les unes aux autres, les particules se détachent brièvement pour tomber sur une couche en dessous.

En observant les nanoparticules, les scientifiques ont observé des particules plus grandes que les atomes, mais plus petites que les colloïdes. Ainsi, nous avons complété tout le spectre des échelles de longueur. Nous remplissons la longueur manquante.

La recherche a également une application pratique et devrait aider à concevoir de nouveaux matériaux, y compris des couches minces pour des applications électroniques, telles que l'électronique flexible, les diodes électroluminescentes, les transistors et les cellules solaires. Cela a été rendu possible grâce à l'utilisation de la microscopie électronique à transmission en phase liquide (TEM).

La recherche a été publiée dans la revue Nature Nanotechnology. Le rapport s'intitule "Démêler la croissance cristalline des nanoparticules".

Le Dr Tim Sandle est rédacteur en chef du Digital Journal pour les actualités scientifiques. Tim Sandle est spécialisé dans le journalisme scientifique, technologique, environnemental et de santé. Il est en outre microbiologiste en exercice; et un auteur. Il s'intéresse également à l'histoire, à la politique et à l'actualité.

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