Que ce soit dans des matĂ©riaux innovants de haute technologie, des puces informatiques in addition puissantes, des produits pharmaceutiques ou dans le domaine des Ă©nergies renouvelables, les nanoparticules - les plus petites portions de matĂ©riaux en vrac - constituent la base de toute une sĂ©rie de nouveaux dĂ©veloppements technologiques. En raison des lois de la mĂ©canique quantique, de telles particules ne mesurant que quelques millioniĂšmes de millimĂštre peuvent se comporter complĂštement diffĂ©remment en termes de conductivitĂ©, d'optique ou de robustesse d'un mĂȘme matĂ©riau Ă  l'Ă©chelle macroscopique. De plus, les nanoparticules ou nanoclusters ont une trĂšs grande area catalytiquement efficace par rapport Ă  leur quantity. Pour de nombreuses apps, cela permet des Ă©conomies de matiĂšre tout en conservant les mĂȘmes performances.




Poursuite du développement de la recherche de haut niveau à Graz dans le domaine des nanomatériaux

Nanoparticules conçues pour des programs spéciales synthétisées

Des chercheurs de l'Institut de physique expĂ©rimentale (IEP) de l'UniversitĂ© de technologie de Graz ont mis au position une mĂ©thode d'assemblage de nanomatĂ©riaux comme souhaitĂ©. Ils laissent des gouttelettes d'hĂ©lium superfluide d'une tempĂ©rature interne de, 4 Kelvin (soit moins 273 degrĂ©s Celsius) voler Ă  travers une chambre Ă  vide et introduisent sĂ©lectivement des atomes ou molĂ©cules individuels dans ces gouttelettes. «LĂ , ils fusionnent en un nouvel agrĂ©gat et peuvent ĂȘtre dĂ©posĂ©s sur diffĂ©rents substrats», explique le physicien expĂ©rimental Wolfgang Ernst de TU Graz. Il travaille sur cette soi-disant synthĂšse d'hĂ©lium-gouttelettes depuis maintenant vingt-cinq ans, l'a successivement dĂ©veloppĂ©e pendant cette pĂ©riode et a produit une recherche go on au moreover haut niveau global, principalement rĂ©alisĂ©e dans le "Cluster Lab 3", qui a Ă©tĂ© crĂ©Ă© spĂ©cifiquement Ă  cet effet Ă  l'IEP.

Renforcement des propriétés catalytiques

Dans Nano Investigate, Ernst et son Ă©quipe rapportent maintenant sur la development ciblĂ©e d'amas dits noyau-coquille utilisant la synthĂšse de gouttelettes d'hĂ©lium. Les amas ont un noyau de 3 nanomĂštres d'argent et une coquille d'oxyde de zinc de 1,5 nanomĂštre d'Ă©paisseur. L'oxyde de zinc est un semi-conducteur utilisĂ©, par exemple La particularitĂ© de la combinaison de matĂ©riaux est que le noyau en argent fournit une rĂ©sonance plasmonique, c'est-Ă -dire qu'il absorbe la lumiĂšre et provoque ainsi une forte amplification du champ lumineux. Cela satisfied les Ă©lectrons dans un Ă©tat excitĂ© dans l'oxyde de zinc environnant, formant ainsi des paires Ă©lectron-trou - de petites parts d'Ă©nergie qui peuvent ĂȘtre utilisĂ©es ailleurs pour des rĂ©actions chimiques, telles que des processus de catalyse directement sur la surface area de l'amas De as well as, il serait envisageable d'utiliser un tel matĂ©riau dans la division de l'eau pour la output d'hydrogĂšne", explique Ernst, en nommant un domaine d'application.



Nanoparticules pour capteurs laser et magnétiques

En additionally de la combinaison argent-oxyde de zinc, les chercheurs ont produit d'autres amas intĂ©ressants noyau-coquille avec un noyau magnĂ©tique des Ă©lĂ©ments fer, cobalt ou nickel et une coquille d'or. L'or a Ă©galement un effet plasmonique et protĂšge Ă©galement le noyau magnĂ©tique de l'oxydation indĂ©sirable. Ces nanoclusters peuvent ĂȘtre influencĂ©s et contrĂŽlĂ©s Ă  la fois par des lasers et par des champs magnĂ©tiques externes et conviennent par exemple aux systems de capteurs. Pour ces combinaisons de matĂ©riaux, des mesures de stabilitĂ© en fonction de la tempĂ©rature ainsi que des calculs thĂ©oriques ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©s en collaboration avec le groupe de thĂ©orie IEP dirigĂ© par Andreas Hauser et l'Ă©quipe de Maria Pilar de Lara Castells (Institut de physique fondamentale du Conseil nationwide espagnol de la recherche CSIC, Madrid) et peut expliquer le comportement lors des transitions de period telles que la development d'alliages qui s'Ă©carte des Ă©chantillons de matĂ©riaux macroscopiques. Les rĂ©sultats ont Ă©tĂ© publiĂ©s dans le Journal of Bodily Chemistry.

Ernst espÚre maintenant que les résultats des expériences seront rapidement transférés dans de nouveaux catalyseurs «dÚs que possible».