Получены трехмерные конструкции из наночастиц [ Редагувати ]

Коллектив ученых из Колумбийского университета, корпорации IBM и университета штата Новый Орлеан сообщили о создании способа трехмерной сборки материалов из наночастиц двух разных типов.

Способ основан на точной подгонке размеров частиц, благодаря которой и удалось получить трехмерные повторяющиеся структуры. Сама сборка осуществлялась в результате химических реакций.

Эта работа открывает путь к созданию нового типа материалов, которые уже получили название "метаматериалов". Первые шаги в создании такого типа материалов были сделаны ранее, но эти работы касались всего лишь двухмерных сборок. Сообщалось о получении структур, состоящих из наночастиц золота разных размеров, а также смеси частиц золота и серебра.

Теперь возможности "наноконструкторов" значительно расширились. Важно не только то, что появилось третье измерение, но и значительно расширен при этом круг исходных "строительных блоков".

Кристофер Мюррей (Christopher Murray), участник разработки из IBM, считает, что модульный подход к сборке по существу позволяет получать практически любые конструкции, и в дальнейшем можно будет действительно конструировать материалы с заранее заданными свойствами.

В разработке американских ученых были выбраны два вещества с совершенно различными свойствами - полупроводник селенид свинца, используемый в датчиках ИК-излучения, и оксид железа, широко применяемый в материалах для магнитной записи информации.

Комбинация этих двух материалов на наноуровне может привести к созданию нового продукта с необычными магнитооптическими свойствами, в котором внешнее магнитное поле будет определять оптические характеристики материала.

Первой задачей исследователей было получение наночастиц исходных материалов. Частицы оксида железа должны были иметь диаметр в 11 нанометров и содержать около 60.000 атомов, а селенида свинца - 6 нанометров (около 3000 атомов), причем эти размеры должны соблюдаться с 5-процентной точностью.

Затем эти частицы благодаря точно подобранным условиям химической реакции были собраны вместе с образованием трехмерной кристаллической структуры.

Для этих двух реагентов можно было получить трехмерные структуры трех разных типов. Помимо всего прочего, создание нового материала таким способом не требует высоких энергетических затрат.