Het onderzoek gepubliceerd in Natuurcommunicatie uiteengezet om een ​​eenvoudige vraag te beantwoorden:hoe smelten nanodeeltjes? Hoewel deze vraag de afgelopen eeuw een focus van onderzoekers is geweest, het is nog steeds een open probleem - aanvankelijke theoretische modellen die de smeltdatum van ongeveer 100 jaar beschrijven, en zelfs de meest relevante modellen zijn zo'n 50 jaar oud.

Professor Richard Palmer, die het team leidde dat is gebaseerd op het University's College of Engineering, zei over het onderzoek:"Hoewel bekend was dat smeltgedrag op nanoschaal veranderde, de manier waarop nanodeeltjes smelten was een open vraag. Aangezien de theoretische modellen inmiddels vrij oud zijn, er was een duidelijke reden voor ons om onze nieuwe beeldvormingsexperimenten uit te voeren om te zien of we deze theoretische modellen konden testen en verbeteren."

Het onderzoeksteam gebruikte goud in hun experimenten omdat het fungeert als een modelsysteem voor edele en andere metalen. Het team kwam tot hun resultaten door gouden nanodeeltjes in beeld te brengen, met diameters van 2 tot 5 nanometer, via aberratie gecorrigeerde scanning transmissie elektronenmicroscoop. Hun waarnemingen werden later ondersteund door grootschalige kwantummechanische simulaties.

Professor Palmer zei:"We waren in staat om de afhankelijkheid van het smeltpunt van de nanodeeltjes van hun grootte te bewijzen en voor het eerst direct de vorming van een vloeibare schil rond een vaste kern in de nanodeeltjes te zien over een breed gebied van verhoogde temperaturen, in feite voor honderden graden.

"Dit helpt ons om nauwkeurig te beschrijven hoe nanodeeltjes smelten en om hun gedrag bij verhoogde temperaturen te voorspellen. Dit is een wetenschappelijke doorbraak op een gebied waar we allemaal mee te maken kunnen hebben - smelten - en zal ook degenen helpen die nanotech-apparaten produceren voor een reeks praktische en alledaagse toepassingen, inclusief medicijnen, katalyse en elektronica."