(Phys.org) —Onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben ontdekt dat een nanokristal dat door een nanobuis beweegt als gevolg van een elektrische lading, door een deel van de nanobuis kan gaan dat kleiner is in diameter dan het kristal, zonder te smelten of compressie te ondergaan. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , het team beschrijft hoe ze een ijzeren nanokristal door een smal kanaal in een nanobuisje zagen bewegen zonder dat de eigenschappen ervan veranderden.

Wetenschappers weten al enige tijd dat als metaalkristallen in een nanobuisje worden gestoken, dan zullen de kristallen door de buis bewegen als er een elektrische stroom wordt aangelegd. De snelheid en richting van de kristallen kunnen worden geregeld door de hoeveelheid en richting van de stroom te wijzigen. Echter, dat werd altijd gedaan met nanobuisjes van uniforme breedte. In deze nieuwe poging de onderzoekers creëerden een nanobuis met een diameter van 20 nm over het grootste deel van zijn lengte - in het middengedeelte echter, ze zorgden ervoor dat de nanobuis vernauwde tot een diameter van slechts 5 nm.

De veronderstelling was dat wanneer een elektrische lading werd aangebracht op een ijzeren nanokristal dat in de nanobuis werd geïntroduceerd, het zou worden gestopt door de vernauwing totdat het kristal smolt vanwege de hitte van de aangelegde stroom, of werd geplet toen het door de kleinere ruimte werd gedwongen. In plaats daarvan, vonden de onderzoekers, door te kijken door een elektronenmicroscoop, dat het kristal door de vernauwing kon bewegen voordat een van beide plaatsvond, zonder enige verandering te ondergaan. In plaats daarvan, het herschikte zichzelf gewoon. Ze merkten ook op dat het kristal met dezelfde snelheid door de vernauwing bewoog, ongeacht de lengte, zolang de stroom stabiel bleef.

De onderzoekers weten niet precies hoe het kristal door de vernauwing kon bewegen, maar theoretiseren dat atomen aan de achterkant van de kristalstructuur op de een of andere manier zijn gemigreerd, of diffuus naar voren - steeds opnieuw totdat het kristal had, in essentie, zich opnieuw gevormd aan de andere kant van de blokkade. De ontdekking van dit fenomeen zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om metaalkristallen te synthetiseren of om hun zuiverheid te vergroten.

© 2013 Phys.org