یک تیم تحقیقاتی از چند دانشگاه مختلف، به بررسی رفتار نانوذرات طلا در دمای بسیار بالا پرداختند. این گروه موفق به اندازه‌گیری مقدار بسیار کم اختلاف انرژی میان پیکربندی‌های مختلف خوشه‌ی نانوذرات طلا شدند.
مطالعه‌ی رفتار نانوذرات طلا در دمای بسیار بالا
محققان دانشگاه سوانسی به مطالعه‌ی رفتار نانوذرات طلا، زمانی که در معرض گرمای شدید قرار بگیرند، پرداختند. یافته‌های این گروه تحقیقاتی مسیر تازه‌ای برای استفاده از نانوذرات طلا در حوزه‌های مختلف نظیر کاتالیست و هوافضا باز می‌کند؛ جایی که ابعاد نانومتری در معرض دمای بسیار بالا قرار می‌گیرند.
این پروژه ماحصل همکاری مشترک میان دانشگاه سوانسی، دانشگاه بیرمنگام و دانشگاه جنواست و نتایج آن در نشریه Nature Commiunications به چاپ رسیده‌است.
این گروه تحقیقاتی ثابت کردند که نانوذرات طلا با ابعاد دقیق ۱۴± ۵۶۱ نانومتر می‌توانند در برابر تجمع مقاومت کنند. در واقع این خوشه‌های نانومقیاس در اثر گرما، دچار تغییرچیدمان داخلی نمی‌شوند.
این گروه تحقیقاتی، آرایه‌ای از نانوذرات را در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد قرار داده و رفتار آن‌ها را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی بررسی کردند؛ این روش دارای قدرت تفکیک اتمی است. نانوذرات روی بستری از جنس فیلم نیترید سیلیکون یا کربن قرار داده شده بود.
نتایج یافته‌های محققان نشان داد که وقتی نانوذرات طلا در سطح قرار گرفته باشند، در نقطه نقص ساختاری، محکم به بخش پایینی متصل شده و حتی در دمای بالا نیز تغییر نمی‌کنند. با این حال افزایش دما منجر به لرزش اتم‌ها در خوشه می‌شود که خود موجب تغییر پیکربندی خوشه شده و از یک ایزومر به ایزومر دیگر تبدیل می‌شود. یکی از رایج‌ترین پیکربندی‌ها، ساختار FCC و دیگری دکاهدرال است. این گروه تحقیقاتی در حال حاضر امکان اندازه‌گیری تفاوت بسیار کم انرژی، در حد ۴۰ میلی‌ولت، میان دو ساختار اتمی را دارا هستند.
ریچارد پالمر از محققان بخش نانومواد دانشگاه سوانسی می‌گوید: «این آزمایش‌های پیشرفته به ما اجازه می‌دهد تا اندازه‌گیری‌های تازه‌ای از نانوذرات موجود روی سطح انجام دهیم و بتوانیم تفاوت بسیار کم انرژی میان دو چیدمان اتمی را اندازه‌گیری کنیم. برخی محققان از کامپیوتر برای محاسبه خواص نانومواد استفاده می‌کنند که این نتایج می‌تواند برای آن‌ها نقطه مرجع باشد.»
