p Uma equipe de pesquisadores fez um grande avanço ao medir a estrutura dos nanomateriais sob pressões extremamente altas. Pela primeira vez, eles desenvolveram uma maneira de contornar as severas distorções dos feixes de raios-X de alta energia que são usados ​​para criar imagens da estrutura de um nanocristal de ouro. A tecnica, descrito em 9 de abril, 2013, emissão de Nature Communications , poderia levar a avanços de novos nanomateriais criados sob altas pressões e uma maior compreensão do que está acontecendo no interior dos planetas. p Autor principal do estudo, Wenge Yang, do Consórcio Sinérgico de Alta Pressão da Carnegie Institution, explicou:"A única maneira de ver o que acontece com essas amostras quando sob pressão é usar raios-X de alta energia produzidos por fontes síncrotron. Os síncrotrons podem fornecer raios-X altamente coerentes para modelos avançados Imagem 3-D com dezenas de nanômetros de resolução. Isso é diferente da imagem incoerente de raios-X usada para exames médicos que tem resolução espacial em mícron. As altas pressões alteram fundamentalmente muitas propriedades do material. "

p A equipe descobriu que, ao fazer a média dos padrões das ondas dobradas - os padrões de difração - do mesmo cristal usando diferentes alinhamentos de amostra na instrumentação, e usando um algoritmo desenvolvido por pesquisadores do London Centre for Nanotechnology, eles podem compensar a distorção e melhorar a resolução espacial em duas ordens de magnitude.

p "O problema de distorção de onda é análogo à prescrição de óculos para a bigorna de diamante para corrigir a visão do sistema de imagem de raios-X coerente, "observou Ian Robinson, líder da equipe de Londres.

p Os pesquisadores submeteram um único cristal de ouro de 400 nanômetros (0,000015 polegadas) a pressões de cerca de 8, 000 vezes a pressão ao nível do mar para 64, 000 vezes essa pressão, que é sobre a pressão no manto superior da Terra, a camada entre o núcleo externo e a crosta.

p A equipe conduziu o experimento de imagem na Fonte Avançada de Fótons, Laboratório Nacional de Argonne. Eles comprimiram o nanocristal de ouro e descobriram, a princípio, como esperado, que as bordas do cristal se tornam afiadas e tensas. Mas para sua completa surpresa, as cepas desapareceram após mais compressão. O cristal desenvolveu uma forma mais arredondada na pressão mais alta, implicando um fluxo incomum de plástico.

p "Partículas de nanogold são materiais muito úteis, "observou Yang." Eles são cerca de 60% mais rígidos em comparação com outras partículas de tamanho mícron e podem ser fundamentais para a construção de eletrodos moleculares aprimorados, revestimentos em nanoescala, e outros materiais de engenharia avançada. A nova técnica será fundamental para os avanços nessas áreas. ”

p "Agora que o problema de distorção foi resolvido, todo o campo de estruturas nanocristais sob pressão pode ser acessado, "disse Robinson." O mistério científico de por que os nanocristais sob pressão são de alguma forma até 60% mais fortes do que o material a granel pode ser desvendado em breve. "