روش جدید تبدیل نانوذرات به سوپراذرات

محققان آزمایشگاه ملی آرگون از بخش انرژی ایالات متحده آمریکا درباره‌ی رفتار
نانوذرات در حال مطالعه و تحقیق هستند. لازم به‌ذکر است که کنترل رفتار نانوذرات
بسیار مشکل است.

بیونگدولی، از فیزیکدانان آزمایشگاه ملی آرگون، اظهار می‌دارد که تعادل بسیار ظریف
و حساسی بین نیروهای جاذبه و دافعه در بین نانوذرات وجود دارد. اگر نیروی جاذبه
وان‌دروالسی، بسیار قوی باشد آن گاه همه نانوذرات فوراً به همدیگر برخورد خواهند
کرد و در نهایت توده نامنظمی تشکیل خواهد شد و اگر نیروی دافعه کولومبی بسیار قوی
باشد، نانوذرات به‌صورت پراکنده و جدا از هم خواهند بود.

لی بیان می‌کند که اگر تعادل و توازن بین نیروها به آهستگی برقرار شود آنگاه
سوپراذرات به‌طور یکنواخت رشد می‌کنند اما تا کنون محققان نتوانسته‌اند کنترل کاملی
بر اندازه ذرات در فرآیند رشد ذرات داشته باشند. اگر نیروی جاذبه اندکی بیشتر از
نیروی دافعه باشد، رشد کریستال مشاهده خواهد شد ولیکن اندازه‌ی آن قابل کنترل نیست.

محققان آزمایشگاه ملی آرگون درصدد یافتن راهی برای متوقف کردن اتوماتیک رشد
سوپراذرات هستند. نتایج حاصل از تحقیقات نشان می‌دهد که اگر نیروی جاذبه‌ی نانوذرات
به‌سمت داخل سوپراذرات بیشتر از نیروی جاذبه‌ی نانوذراتی که در اطراف سوپراذرات
تشکیل شده‌اند، باشد آنگاه ممکن است شرایط برای متوقف کردن رشد سوپراذرات فراهم
شود. در این حالت، ریخت شناسی هسته- لایه تشکیل خواهد شد. اگرچه تحقیق بر روی
سوپراذرات در ابتدای راه است ولی کاربردهای مختلفی از قبیل کاربردهای نوری،
سیستم‌های رهایش دارو و فوتوولتاییک برای این ذرات قابل تصور است.

در این تحقیق محققان دانشگاه میشیگان و چاینا نیز همکاری دارند. نتایج این تحقیق در
مجله‌ی Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.