دانشمندان بخش مواد در آزمایشگاه ملی آرگونه آمریکا، بعد از گذشت نزدیک به یک دهه مطالعه بر روی ساختار نانوسیم‌های ساخته شده از نقره خالص متوجه یک سری رفتارهای غیر معمول در نانوکریستال‌های تحت تنش با تقارن ۵ لایه مزدوج شدند. تقارن ۵ وجهی غیرمعمول کریستال‌های مزدوج و ساختار پیچیده آنها منجر به تمایز این ساختار از شبکه‌های کریستالی مکعبی معمول نانوذرات تقره می‌شود.
ایجاد زوج‌های غیرمعمول در اثر تنش در نانوذرات نقره
وقتی دوقلوها مجبور به جداشدن می‌شوند، این مساله منجر به ایجاد تنش در رابطه آنها می‌شود در حالی که این مساله در مورد رفتار بچه‌ها غیر طبیعی به‌نظر نمی‌رسد اما در مورد نانوذرات کمتر مورد انتظار است.
دانشمندان بخش مواد در آزمایشگاه ملی آرگونه آمریکا، بعد از گذشت نزدیک به یک دهه مطالعه بر روی ساختار نانوسیم‌های ساخته شده از نقره خالص متوجه یک سری رفتارهای غیر معمول در نانوکریستال‌های تحت تنش با تقارن ۵ لایه مزدوج شدند. تقارن ۵ وجهی غیرمعمول کریستال‌های مزدوج و ساختار پیچیده آنها منجر به تمایز این ساختار از شبکه‌های کریستالی مکعبی معمول نانوذرات تقره می‌شود.
به گفته یوگان سان دانشمند مرکز آرگونه، حوزه‌های مجاور در ساختار نانوذرات با به اشتراک گذاشتن صفحات مشابه خود ساختارهای مزدوج را ایجاد می‌کنند. از آنجایی که ساختارهای مزدوج ۵ لایه به‌طور کامل حجمی که اتم‌ها به‌طور معمول در نقره اشغال می‌کنند را پرنمی‌کند، تنش زیادی در ساختار و شبکه اتمی ایجاد می‌شود. معمولا نانوذرات تهیه شده از فلزات گرانب‌ها تشکیل شبکه‌های متقارنی به اسم مکعب مرکز وجوه پرتشکیل می‌دهند اما تنتش‌های ایجاد شده در نانوسیم‌های مزدوج ۵ لایه، تقارن شبکه را به چهار‌وجهی مرکز پرتبدیل می‌کند.
اختلاف بین آرایش اتم‌ها در نانوذرات مقاومت مواد و بازده کاتالیستی آنها را تعیین می‌کند. به گفته سان سرپرست تیم تحقیقاتی، این پژوهش یک نگاه بنیادی عمیق به طبیعت فلزات در پایه ای‌ترین آنها سطح دارد اما برای دانشمندان علم نانو آگاهی از این خواص به‌منظور بهره‌گیری از تمام خواص نانوذرات حائز اهمیت است.
سان و همکارانش فشارهای شبکه که به‌وسیله نواحی مختلف نانوسیم‌ها جذب می‌شود را تعیین نمودند همچنین نشانه‌هایی از تنش بالا در حالی که لایه خارجی تحت تنش نیست، به‌وسیله‌ی این تیم مشاهده شد. این رفتار نشان می‌دهد که هر نانوسیم مرکب از دو ناحیه متفاوت است که در تعیین پایداری نانوسیم‌ها با تنش بالا به‌کار می‌آیند.
ساختار غیرمعمول نانوسیم‌های نقره به دانشمندان علم مواد اجازه می‌دهد که چگونگی توزیع تنش را در یک بعد مورد بررسی قرار دهند. به گفته سان این کشفیات می‌تواند بسیاری از سوالات بی‌پاسخ را در علم مواد، به‌ویژه در مورد نانوساختار مذکور، جوابگو باشد.
این کار در مرکز آرگونه، مرکز میکروسکوپ الکترونی و Advanced Photon Source انجام شده است.
مقاله مربوطه در ۲۴ جولای ۲۰۱۲ در مجله Nature Communications به چاپ رسیده است.
