پژوهشگران آزمایشگاه ملی نورث‌وسترن پاسیفیک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری بسیار قدرتمند خود تصاویری با قدرت تفکیک بسیار بالا از نانوذرات آلومینای گاما بدست آوردند این تصاویر اطلاعاتی درباره ترکیب شیمیایی و سطح ذرات ارائه می‌کند. نتایج کار آنها نشان می‌دهد این ذرات حاوی برجستگی‌هایی با جهت‌گیری ۱۱۰ است که تقریبا ۷۰ درصد سطح نانوذرات را پوشانده است. با درک بهتر ساختار و ویژگی‌های ذرات آلومینا گاما، دانشمندان می‌توانند گام‌های موثری در جهت استفاده از این ماده بردارند.
بررسی ساختار سطحی آلومینا گاما با استفاده از TEM
پژوهشگران آزمایشگاه ملی نورث‌وسترن پاسیفیک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری بسیار قدرتمند خود تصاویری با قدرت تفکیک بسیار بالا از نانوذرات آلومینای گاما به‌دست آوردند این تصاویر اطلاعاتی درباره ترکیب شیمیایی و سطح ذرات ارائه می‌کند. نتایج کار آنها نشان می‌دهد این ذرات حاوی برجستگی‌هایی با جهت‌گیری ۱۱۰ است که تقریبا ۷۰ درصد سطح نانوذرات را پوشانده است. با درک بهتر ساختار و ویژگی‌های ذرات آلومینا گاما، دانشمندان می‌توانند گام‌های موثری در جهت استفاده از این ماده بردارند.
لیبر کووارکی از پژوهشگران این پروژه می‌گوید اگر ما بتوانیم اطلاعات بیشتری درباره سطح این ترکیب به‌دست آوریم آنگاه می‌توانیم کارایی این ماده را برای استفاده در کاتالیست‌ها افزایش دهیم.
اما چرا این ماده مهم است؟ با افزایش نیاز روزافزون به انرژی، افزایش کارایی کاتالیست‌ها اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. کاتالیست‌ها باید بتوانند دما و فشار بالا را تحمل کنند بدون این که تغییری در ساختار انها ایجاد شود. آلومینا گاما به‌عنوان یک کاتالیست، به کررات مورد مطالعه قرار گرفته است اما چیدمان اتمی آن هیچگاه مورد بررسی قرار نگرفته است، بنابراین مطالعه آن می‌تواند جهت استفاده بیشتر از خواص این ماده مهم باشد.
در این راستا محققان این پروژه از میکروسکوپ جدیدی استفاده کردند تا نانوذرات ۳۰ تا ۵۰ نانومتری Al2O3 را بررسی کنند. آنها ذرات کاتالیست را روی یک گرید قرار دادند این گرید داخل یک سل مخصوص قرار داده شد، ابعاد سل به‌صورتی است که پرتو الکترونی می‌تواند از میان آن عبور کند. میکروسکوپی که این گروه از آن استفاده کردند مجهز به سیستم اصلاح انحراف بوده و یک شناساگر میدان تاریک با حلقه زاویه‌ای بالا روی آن نصب شده است. برای تصویربرداری از دو مود مختلف روبش و کنتراست فاز استفاده شد تا بتوان تصاویری سه بعدی از این نمونه به‌دست آورد. البته برای خلق تصویر سه بعدی از نرم‌افزار مخصوصی نیز استفاده شد.
محققان دریافتند که این ذرات در سطح اتمی دارای برجستگی‌هایی است. این سطوح در طول سنتز به شدت تغییر می‌کند. جهت‌گیری بخش صاف به‌صورت ۱۱۰ است برجستگی‌ها به‌صورت مثلثی شکل بوده و جهت‌گیری یک وجه آن به‌صورت ۱۱۱ است. حفره‌های میان این برجستگی‌های بین ۲ تا ۴ نانومتر بوده و شکل درون این حفره‌ها و ظاهر خارجی آن بسیار متفاوت است. لوئیس ترمینلو از محققان این پروژه می‌گوید زمانی که شما شناخت بیشتری از یک سیستم پیچیده داشته باشید آنگاه می‌توانید روی سیستم‌های کنترل آن کار کنید.
