Onderzoekers van de Swinburne University of Technology hebben een instabiliteit in gouden nanodeeltjes ontdekt die cruciaal is voor hun toepassing in toekomstige technologie.

Gouden nanostaafjes zijn belangrijke bouwstenen voor toekomstige toepassingen in zonnecellen, kankertherapie en optische circuits.

Hun stabiliteit staat echter ter discussie vanwege hun eigenaardige hervormende gedrag onder smeltpunten.

Een vaste stof verandert normaal gesproken niet van vorm tenzij het zijn smeltpunt bereikt, of oppervlaktesmeltpunten. Het is ook bekend dat het smeltpunt van nanodeeltjes wordt onderdrukt vanwege hun grootte.

Promovendus Adam Taylor (nu een postdoctoraal onderzoeker bij Swinburne) zei dat het een verrassing was dat ver onder deze smeltpunten een nieuwe vorm wordt waargenomen. Tot nu, niemand kon dit eigenaardige gedrag verklaren.

"In ons werk we hebben zowel theoretisch als experimenteel ontdekt dat het hervormende mechanisme voor nanodeeltjes onder het smeltpunt oppervlakte-atoomdiffusie is, in plaats van te smelten, ' zei meneer Taylor.

Atoomdiffusie aan het oppervlak is een proces waarbij moleculen op vaste materiaaloppervlakken bewegen en dat in het algemeen kan worden beschouwd als deeltjes die tussen aangrenzende adsorptieplaatsen op een oppervlak springen.

"Diffusie van oppervlakteatomen bestond altijd in stortgoederen, maar dit is het eerste bewijs dat het effect ervan wordt versterkt op nanoformaat, domineert over de traditionele theorie van smelten, " Universitair hoofddocent James Chon, die toezicht houdt op het onderzoek van de heer Taylor, zei.

De heer Taylor zei dat de fijnere nanodeeltjes worden gevormd, hoe minder stabiel ze worden.

"Dit is belangrijk, bijvoorbeeld, voor fabrikanten van zonnepanelen, want hoe naaldachtiger deze nanodeeltjes zijn gevormd, hoe minder stabiel ze worden. Als je deze deeltjes in een zonnepaneel stopt om het licht te concentreren, kunnen ze niet lang in de zon blijven voordat ze degraderen. ' zei meneer Taylor.

"Deze ontdekking zal cruciaal zijn voor toekomstige toepassingen van gouden nanostaafjes, omdat mensen hun stabiliteit moeten heroverwegen wanneer ze op zonnecellen worden toegepast, kankertherapeutische middelen en optische circuits."