اکسید روی به شکل دانه‌های برف

محققان چینی با استفاده از شبیه‌سازی مونت کارلو به بررسی نحوه‌ی شکل‌گیری نانوذرات اکسید روی پرداختند. آنها از این ویژگی نانوذرات اکسید روی که تحت شرایط خاصی به شکل دانه‌های برف درمی‌آیند، استفاده کرده، نتایج کار خود را به تشکیل دانه‌ی برف تعمیم دادند.

محققان چینی با استفاده از شبیه‌سازی مونت
کارلو به بررسی نحوه‌ی شکل‌گیری نانوذرات اکسید روی پرداختند. آنها از این
ویژگی نانوذرات اکسید روی که تحت شرایط خاصی به شکل دانه‌های برف درمی‌آیند،
استفاده کرده، نتایج کار خود را به تشکیل دانه‌ی برف تعمیم دادند.

مدل‌سازی تشکیل نانوذرات اکسید روی می‌تواند اطلاعاتی دربار‌ه‌ی نحوه‌ی شکل‌گیری
دانه‌ها برف به ما بدهد. دانه‌های برف از طریق فرایند بسیار پیچیده‌ای در
اتمسفر ایجاد می‌شوند که جزئیات آن به‌صورت رازی باقی مانده‌است. رازگشایی
این فرایند از جهاتی می‌تواند برای محققان بسیار مفید باشد، زیرا با شناخت
ساز و کار فرایند تشکیل برف، دانشمندان به اطلاعاتی درباره‌ی دینامیک رشد
بلورها و تشکیل الگوها در حین متبلور شدن، خواهند رسید که این اطلاعات برای
استفاده در سیستم‌های خودآرای نانومقیاس مفید خواهد بود.

 

 
 
محققان آکادمی علوم چین به رهبری هونگ جو
گاوو دریافتند که اگر شرایط خاصی را در سنتز نانوذرات اکسید روی اعمال کنند،
نانوذراتی به شکل دانه‌های برف ایجاد می‌شود. این یافته برای بررسی نحوه‌ی
تشکیل دانه‌ی برف بسیار ایده‌آل بود.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از شبیه‌ساز مونت کارلو، ساز و کار تشکیل
نانوذرات را شبیه‌سازی کردند که احتمالاً قابل تعمیم به فرایند تشکیل دانه‌های
برف نیز می‌باشد. نتایج نشان داد که شکل الگوی تشکیل‌شده وابسته به سطح
نانوذرات است؛ زمانی که سطح نانوذرات کم باشد شاخه‌های اصلی روی بدنه سریع
رشد می‌کنند و دانه‌ی برف شکل ستاره‌ای به خود می‌گیرد که در این حالت شاخه‌های
فرعی موجود روی شاخه‌های اصلی به‌دلیل کم بودن فضای ناشی از کوچک بودن دانه
و سطح، رشد قابل ملاحظه‌ای ندارد. اگر سطح نانوذرات زیاد باشد، این بار
شاخه‌های فرعی با سرعت بیشتری نسبت به شاخه‌های اصلی رشد می‌کنند که این
فرایند منجر به دانه‌هایی شبیه برگ درخت می‌شود.

هونگ جو گاوو می‌گوید که با استفاده از نتایج این پروژه می‌توان از اکسیژن
و روی به‌عنوان واحدهای سازنده‌ای برای رسیدن به مورفولوژی‌های متعدد
استفاده کرد.

مارک آندره از دانشگاه مک گیل کانادا به‌عنوان یکی از متخصصان علم مواد، می‌گوید:«من
از تلاش این گروه برای رسیدن به این مدل تئوریک بسیار تحت تأثیر قرار گرفتم.
این پروژه پیشرفت جالب توجهی محسوب می‌شود. آنها پا را از مرزهای گمان
فراتر گذاشته، پلی به‌سوی درک فرایند تشکیل دانه‌های برف ایجاد کردند.»

هرچند این گروه به بررسی چگونگی ارتباط موجود میان این مواد و طبیعت می‌پردازند؛
اما در کنار این آن به دنبال راه‌های استفاده احتمالی از این مواد در صنعت
الکترونیک نیز هستند.