p Diferentes materiais estruturados têm diferentes propriedades e aplicações. Divulgar o mecanismo de formação de estruturas materiais pode ajudar a desenvolver rotas para a síntese racional. Contudo, como as estruturas materiais crescem e como manipular seu crescimento permanecem obscuros. p Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Han Yongsheng do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências empregou um microscópio eletrônico de varredura in-situ para revelar a cristalização dinâmica de prata.

p Seu estudo, publicado em Pesquisar , mostrou a formação dos materiais e descobriu as “mãos secretas” colocando cada átomo em sua posição.

p Inspirado no conceito de mesociência, pesquisadores iniciaram uma linha de pesquisa para controlar a formação de estruturas de materiais via difusão e reação de produtos químicos.

p Em diferentes condições de difusão e reação, a distribuição química em torno da frente de crescimento dos cristais é diferente, que resulta em um crescimento anisotrópico de estruturas dominado pela cinética, formando diferentes estruturas de materiais complexos.

p Embora o papel geral da concentração química da interface tenha sido confirmado, como a distribuição química em constante mudança influencia o crescimento da estrutura do material, bem como a forma final dos produtos, baseia-se principalmente na especulação, o que limita a nossa compreensão sobre o design e síntese racional das estruturas materiais.

p Neste estudo, uma célula líquida confinou uma camada de solução de nitrato de prata entre duas membranas, que foi hermeticamente selado para o alto vácuo do microscópio.

p O feixe de elétrons entra na célula através de um filme de nitreto de silício transparente para elétrons, permitindo uma imagem em tempo real da cristalização de prata no líquido. Quando o feixe de elétrons irradiou a solução líquida, vários produtos transitórios, incluindo elétrons hidratados e radicais hidroxila, foram gerados.

p Os pesquisadores calcularam a distribuição dos radicais na célula líquida durante a irradiação, e descobriram que os elétrons do hidrato redutor e os radicais hidroxila oxidativos flutuavam na célula.

p "Essa flutuação leva a uma cristalização reversivelmente dinâmica de pratas, que é atribuído ao domínio alternante das reações de redução e oxidação na célula, "disse o Prof. Han.

p Além disso, uma regulação da taxa de dose de elétrons mudou a concentração de radicais, levando à formação de diversas estruturas de cristais de prata, que confirmou o papel dominante da concentração química na evolução estrutural dos materiais.

p Este estudo mostrou que o controle da concentração química na frente de crescimento dos cristais pode levar à síntese racional de estruturas materiais.