Hervé Henry Si vous vous retrouvez souvent à une length lorsque vous comptez vos chaussettes après avoir fait la lessive, vous voudrez peut-être vous asseoir pour cela.
Ce nouveau processus d’étude précise des différences de demand nette sur les nanoparticules métalliques aidera à mieux comprendre et développer des catalyseurs pour décomposer les gaz à effet de serre et autres gaz nocifs en carburants et gaz bénins ou pour produire efficacement l’ammoniac nécessaire aux engrais utilisés en agriculture.
Dirigée par l’Université de Kyushu et Hitachi Ltd.
Alors que la microscopie électronique à transmission utilise un faisceau d’électrons pour observer les matériaux jusqu’au niveau atomique.
L’interaction d’un électron avec des champs provoque un déphasage de son onde qui peut être identifié en le comparant à une onde de référence d’un électron non affecté.
Dans le nouveau travail, les chercheurs ont concentré leurs microscopes sur des nanoparticules uniques de platine sur une surface d’oxyde de titane, une combinaison de matériaux déjà connue pour agir comme catalyseur et accélérer les réactions chimiques.
En moyenne, les nanoparticules de platine avaient des diamètres de seulement 10 nm – si petits qu’il en faudrait près de 100 000 pour couvrir un millimètre.
“Alors que chaque particule contient quelques dizaines de milliers d’atomes de platine, l’ajout ou la suppression d’un ou deux électrons chargés négativement entraîne des changements significatifs dans le comportement des matériaux en tant que catalyseurs”, explique Ryotaro Aso, professeur agrégé à la faculté de l’université de Kyushu.
En mesurant les champs juste autour d’une nanoparticule de platine – qui varient en fonction du déséquilibre des expenses positives et négatives dans la particule – dans un environnement sans air, les chercheurs ont pu déterminer le nombre d’électrons supplémentaires ou manquants qui créent les champs.
“Parmi les hundreds of thousands de protons chargés positivement et d’électrons chargés négativement s’équilibrant dans la nanoparticule, nous avons pu déterminer avec succès si le nombre de protons et d’électrons était différent d’un seul”, explique Aso.
Bien que les champs soient trop faibles pour être observés avec les méthodes précédentes.2 MV à la pointe de la technologie développé et exploité par Hitachi qui réduit le bruit mécanique et électrique, puis traite les données. pour mieux démêler le sign du bruit.
Développée par Yoshihiro Midoh de l’Université d’Osaka, l’un des co-auteurs de l’article, la technique de traitement du sign a utilisé le modèle de Markov caché par ondelettes (WHMM) pour réduire le bruit sans supprimer également les signaux d’intérêt extrêmement faibles.
En moreover d’identifier l’état de charge des nanoparticules individuelles, les chercheurs ont pu relier les différences dans le nombre d’électrons, qui variaient de un à six, aux différences dans la composition cristalline des nanoparticules.
c’est la première fois que les scientifiques peuvent mesurer une seule différence d’électron dans une seule particule.
“En combinant des percées dans le matériel de microscopie et le traitement du signal, nous sommes en mesure d’étudier le phénomène à des niveaux de additionally en additionally petits”, commente Yasukazu Murakami, professeur à la faculté d’ingénierie de l’Université de Kyushu et superviseur de l’équipe Kyushu U.
“Dans cette première démonstration, nous avons mesuré la charge sur une seule nanoparticule dans le vide. À l’avenir, nous espérons surmonter les défis qui nous empêchent actuellement de faire les mêmes mesures en présence de gaz pour obtenir des informations dans des environnements as well as proches des programs réelles..”
