17 май 2024 г

Учените са се научили да събират скъпоценни камъни от микрочастици, използвайки електростатичен заряд

Учените са се научили да събират скъпоценни камъни от микрочастици, използвайки електростатичен заряд

Изследователите са открили нов метод за самостоятелно сглобяване на микрочастици, който позволява производството на нови функционални материали, използвайки само електростатичен заряд.

Същността на процеса на самосглобяване е в товамънички частици се разпознават и общуват помежду си по предварително определен начин. Това се случва след промяна на условията или настъпване на събитие.

Един подход за програмиране на частици за самосглобяване включва покриването им с ДНК вериги, които определят къде и как комуникират. Въпреки това тойизисква използването на значително количество генетичен материал, което го оскъпява и ограничава мащаба на крайните продукти.

Екип от химици от Нюйоркския университетоткри по-прост метод за самосглобяване. В проучването те откриха, че чрез електростатичен заряд обикновените микрочастици могат спонтанно да се организират във високо подредени кристални материали, които имитират скъпоценни камъни като опал.

Според учените този метод е подобен на процесаобразуване на солни кристали. Веднъж във вода, той се разтваря в отрицателно заредени хлоридни йони и положително заредени натриеви йони. Когато водата се изпари, отделените частици независимо се рекомбинират в солни кристали.

В работата си, вместо отделни атоми, химицитеизползвани колоидни частици, които са хиляди пъти по-големи. Когато се смесват при правилните условия, те се държат като йони и под действието на естествения повърхностен заряд на частиците се организират в кристал.

Екипът използва самосглобяване, за да създадеколоидни материали, имитиращи не само каменна сол, но и опали. В същото време вътрешната им микроструктура е подобна на оригиналната и също взаимодейства със светлината.

Наскоро учените разработиха и нова структура на подобна на пластина нанорешетка, която има най-високата механична якост досега, по-висока от тази на диаманта.

</ P>