Японські вчені створили “рідке” золото: наночастинки самі змінюють форму та структуру

Японські вчені виявили незвичну поведінку золотих наночастинок: вони здатні перебудовувати свою структуру під впливом температури та механічного тиску. Дослідники кажуть, що це відкриття може стати основою для створення “розумних” матеріалів нового покоління, які адаптуються до навколишнього середовища.

Про це повідомляє NNews із посиланням на Tohoku University.

Наночастинки золота поводилися як рідина

Під час дослідження команда з Японії працювала із золотими наночастинками, вкритими двома типами органічних молекул. Один із компонентів реагував на температуру, інший — стабілізував структуру.

У звичайних умовах такі молекули майже не рухаються. Але на межі між повітрям і водою система почала поводитися інакше: наночастинки змінювали форму та самостійно перебудовувалися.

За словами професора Kiyoshi Kanie, навіть мінімальні зміни на молекулярному рівні здатні запускати масштабні структурні трансформації.

Як змінювалася структура золота

При кімнатній температурі наночастинки утворювали окремі “острівці”. Але коли температуру підвищили приблизно до 40°C, структура почала перетворюватися на ланцюги, а потім — на великі мережеві патерни.

Коли ж шар наночастинок механічно стискали, мережа знову поверталася до компактних “острівців”.

Фактично вчені спостерігали рідкоподібну поведінку золота на нанорівні — явище, яке раніше було складно отримати без високих температур.

Чому це важливо

У сучасних технологіях властивості матеріалів часто залежать не лише від складу, а й від того, як саме розташовані наночастинки. Це впливає на електроніку, оптику, магнітні характеристики та навіть сенсори.

Нове відкриття дозволяє керовано змінювати структуру матеріалу буквально “на ходу”. У перспективі це може привести до появи:

• адаптивної електроніки;
• нових сенсорів;
• “розумних” покриттів;
• матеріалів, що реагують на температуру або тиск.

Цікавий факт

Для аналізу поведінки наночастинок учені використовували синхротрон DESY у Hamburg — один із найпотужніших центрів рентгенівських досліджень у світі. Саме там вдалося побачити, як органічні молекули буквально “переміщуються” поверхнею золотих частинок.

Що далі

Дослідження вже опублікували в журналі Journal of the American Chemical Society. Науковці вважають, що їхній метод відкриває новий напрям у створенні матеріалів, здатних самостійно змінювати свої властивості залежно від умов.