Figura 1a, Accesorio orientado tradicional (OA) de nanopartículas para formar un solo cristal. Figura 1b, Con la ayuda de tensioactivos (líneas rojas onduladas) también se puede formar un monocristal a través del OA tradicional. Figura 1c, El proceso de OA dirigido por reacción química (CROA). Crédito:LIU Yongfei y YANG Yong
Los científicos chinos han revelado que se puede formar una nueva sustancia durante el proceso de adhesión orientada (OA) del crecimiento de los cristales. lo que puede arrojar nueva luz sobre el mecanismo microscópico del crecimiento de cristales.
La investigación fue realizada por científicos del Instituto de Física del Estado Sólido (ISSP) dependiente de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, Academia de Ciencias de China y otras instituciones colaborativas. Fue publicado en Importar el 29 de mayo.
Cristalización, un proceso físico muy familiar, ocurre tanto de forma natural como artificial. Los productos resultantes, los cristales, juegan un papel importante en la ciencia y la tecnología modernas. Por ejemplo, los cristales de silicio individuales desempeñan un papel central en la industria de los semiconductores; cristales ópticos no lineales, por ejemplo, β-BaB 2 O 4 (BBO) - son indispensables en la tecnología láser moderna y los experimentos sobre óptica cuántica; y las muestras monocristalinas de alta calidad suelen ser un requisito previo para las mediciones experimentales y los estudios sobre nuevos efectos cuánticos. Por lo tanto, la investigación sobre el crecimiento de cristales siempre está en el centro de atención.
El apego orientado (OA) es un concepto que no se puede ignorar cuando se trata del crecimiento de cristales (ver Información de fondo). Se piensa comúnmente que OA es un proceso físico por el cual los nanocristales se alinean en ciertas direcciones para formar cristales individuales más grandes por fusión de interfase (Figs. 1a y 1b). Debido a este proceso, los cristales resultantes poseen estructuras tanto de constituyentes como de fase idénticas a las de las nanopartículas precursoras.
(A) Cristales individuales cultivados por OA; (B) Microestructuras de los cristales, que muestran la alineación orientada de las nanopartículas. Crédito:YANG Yong
Pero, ¿es posible que se forme una nueva sustancia a través del proceso de AO?
Para responder a esta pregunta, Los científicos chinos llevaron a cabo una serie de experimentos y sus resultados proporcionaron una respuesta positiva.
Añadiendo NaHCO 3 juguete 2 (CO 3 ) 3 · 2H 2 O suspensiones de nanopartículas en un ambiente acuoso, los investigadores obtuvieron láminas monocristalinas identificadas como NaY (CO 3 ) 2 · 6H 2 O.Un producto similar ((NH 4 )Y CO 3 ) 2 · H 2 O) se obtuvo agregando (NH 4 ) HCO 3 a la suspensión.
La morfología y las estructuras atómicas de los productos se caracterizaron mediante el uso de métodos experimentales de última generación. Combinado con cálculos teóricos, los investigadores proporcionaron evidencia convincente de que el mecanismo que gobierna el proceso de síntesis es un nuevo tipo de OA (Fig. 1c). Los científicos han denominado al mecanismo "Accesorio orientado dirigido por reacción química" (CROA).
"Creemos que el descubrimiento de CROA allanará un nuevo camino para la síntesis de nuevos materiales funcionales, y profundizar la comprensión del mecanismo de formación de minerales naturales, "dijo Qin Xiaoying, el autor correspondiente del trabajo de ISSP.
