(Phys.org) —Cuando los gemelos se ven obligados a compartir, puede poner una tensión significativa en su relación. Si bien esta observación tal vez no sorprenda en el comportamiento de los niños, es menos obvio cuando se trata de nanopartículas.

Después de pasar cerca de una década examinando la estructura de los nanocables hechos de plata pura, Científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han descubierto un conjunto de comportamientos inusuales en nanocristales con una tensión, simetría quíntuple formada por "hermanamiento" en la estructura cristalina. La simetría pentagonal inusual de los cristales maclados y las estructuras complicadas los distinguen de las redes cristalinas cúbicas típicas de muchas nanopartículas de plata.

Las estructuras "hermanadas" ocurren cuando los dominios adyacentes dentro de la nanopartícula se organizan compartiendo los mismos planos, dijo el nanocientífico de Argonne Yugang Sun. Dado que las estructuras quíntuples hermanadas no llenan perfectamente el volumen que los átomos ocuparían normalmente en la plata, hay mucha tensión en la estructura atómica o en la red. Típicamente, las nanopartículas hechas de metales preciosos han formado celosías muy simétricas en una configuración llamada "cúbica centrada en la cara"; pero las tensiones en nanocables gemelos quíntuples distorsionan las redes en una simetría tetragonal centrada en el cuerpo.

La diferencia entre las disposiciones de los átomos en las nanopartículas podría determinar tanto la resistencia del material como su eficacia como catalizador. Dijo Sun. "Este es un estudio fundamental que analiza en profundidad la naturaleza de los metales al nivel más básico, ", dijo." Sin embargo, es esencial que los científicos comprendan estas propiedades para poder aprovechar las ventajas que estas estructuras tan pequeñas puedan proporcionarnos en el futuro ".

Sun y sus colegas también descubrieron que las tensiones de la red son absorbidas de manera desigual por diferentes regiones de los nanocables. El centro él dijo, muestra signos de tensión alta, mientras que la capa exterior no se tensa tanto. Este comportamiento sugiere que cada nanoalambre está compuesto de dos regiones distintas, algo que es muy importante para determinar la estabilidad de los nanocables altamente tensos.

La estructura inusual de los nanocables de plata también permite a los científicos de materiales establecer cómo se distribuye la tensión a lo largo de una dimensión extendida. "Esto puede responder a muchas preguntas que quedan en la ciencia de los materiales, particularmente para este tipo de estructura común, "Dijo Sun.

El documento fue publicado en línea en la edición del 24 de julio de Comunicaciones de la naturaleza .