Zou een met juwelen ingelegde sneeuwpop het perfecte kerstcadeau zijn? Met een grootte van slechts 5 nanometer, de prijs kan lager zijn dan u denkt. En het is ook nog functioneel het katalyseren van de splitsing van water om groene waterstof te maken voor brandstofcellen.

Het nanodeeltje, zoals afgebeeld met de aberratie-gecorrigeerde scanning transmissie-elektronenmicroscopen, heeft ogen, neus en mond van platinaclusters van edelmetaal ingebed in een titaniumdioxidegezicht. Elke platinacluster bevat typisch 30 platinaatomen; binnen het hele nanodeeltje bevinden zich ongeveer 1680 titaniumatomen en 180 platinaatomen.

De nano-sneeuwman werd spontaan gevormd uit een zelf-geassembleerd platina-titanium nanodeeltje dat in de lucht werd geoxideerd, de titaniumatomen naar de oppervlakte trekken. De zelfmontage vond plaats in een gasfase, de condensatiebron van de clusterstraal, vóór grootteselectie met een massaspectrometer en afzetting op een koolstofoppervlak voor oxidatie en vervolgens beeldvorming. De massa van de sneeuwpop was 120, 000 atomaire massa-eenheden. Vergeleken met een meer conventioneel zuiver platinakatalysatordeeltje, de opname van de titaniumatomen biedt twee potentiële voordelen:verdunning van hoeveel kostbaar platina nodig is om de katalyse uit te voeren, en bescherming van de platinakernen tegen sinteren (d.w.z. aggregatie van de nanodeeltjes). De schil is poreus genoeg om waterstof door te laten en de deeltjes zijn functioneel in de waterstofontwikkelingsreactie.

Het onderzoek werd uitgevoerd in het Nanoscale Physics Research Lab in Birmingham, VK, door Caroline Blackmore, Ross Griffin en Richard Palmer.