첫 번째 진짜

과학자들은 원자보다 크지만 콜로이드보다 작은 입자를 관찰하는 데 성공했습니다.

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결정은 많은 물질을 구성합니다. 예를 들어, 소금, 설탕, 눈송이 및 보석에서 발견됩니다. 각각의 경우, 결정은 고도로 정렬된 층 구조입니다. 결정은 자연 어디에나 존재하지만 결정이 어떻게 형성되는지에 관한 많은 정보는 미스터리로 남아 있습니다.

이 미스터리는 새로운 돌파구를 통해 지연되었습니다. Northwestern University의 연구원들은 최적화된 현미경을 사용하여 나노입자가 실시간으로 결정을 형성하는 것을 관찰했습니다. '매혹적'이라고 묘사되는 연구자들은 나노입자가 고체 물질로 자가 조립되는 과정을 포착했습니다.

연구진은 전자빔이 입자를 손상시키지 않고 볼 수 있도록 공정을 최적화하는 데 시간을 보냈습니다. 새로운 연구에서 연구자들은 모양이 행동에 어떻게 영향을 미치는지 탐구하기 위해 입방체, 구, 움푹 들어간 입방체 등 다양한 모양의 나노입자를 사용했습니다.

이러한 나노입자는 용액 속에서 흔들리며 다면체와 같은 다양한 형태의 결정으로 성장한다는 것이 발견되었습니다. 결정질 물질을 구성하는 빌딩 블록(원자, 분자 또는 이온)은 고도로 정렬되어 균일한 간격의 빌딩 블록의 격자를 형성합니다. 그런 다음 이러한 격자가 서로 쌓여 3차원 고체 물질을 형성합니다.

이는 입자가 아래로 비처럼 쏟아지고, 계단을 따라 굴러다니고, 제자리에 고정되어 크리스탈의 대표적인 적층 레이어를 형성하기 전에 미끄러지는 것을 통해 보여집니다. 실험에서 연구진은 입자들이 서로 충돌하여 서로 달라붙어 층을 형성하는 것을 발견했습니다. 그런 다음 층별 결정 구조를 형성하기 위해 입자는 먼저 수평 층을 형성한 다음 수직으로 쌓였습니다. 때로는 서로 달라붙은 후 입자가 잠시 떨어져서 아래 층으로 떨어지는 경우도 있습니다.

나노입자를 관찰함으로써 과학자들은 원자보다 크지만 콜로이드보다는 작은 입자를 보았습니다. 그래서 우리는 길이 척도의 전체 스펙트럼을 완성했습니다. 누락된 길이를 채우고 있습니다.

이 연구는 또한 실용적인 응용이 가능하며 플렉서블 전자 장치, 발광 다이오드, 트랜지스터 및 태양 전지와 같은 전자 응용 분야용 박막을 포함한 새로운 재료의 설계를 지원해야 합니다. 이는 액상투과전자현미경(TEM)을 사용함으로써 가능해졌습니다.

이번 연구는 Nature Nanotechnology 저널에 게재됐다. 보고서 제목은 "나노입자의 결정 성장 풀기"입니다.

Tim Sandle 박사는 디지털 저널의 과학 뉴스 전문 편집자입니다. Tim Sandle은 과학, 기술, 환경 및 건강 저널리즘을 전문으로 합니다. 그는 또한 현직 미생물학자이기도 합니다. 그리고 작가. 그는 또한 역사, 정치, 시사에도 관심이 있습니다.

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