Un equipo de investigadores de la Universidad de Leicester y G2ELab-CNRS de Francia en Grenoble ha observado por primera vez el crecimiento de nanopartículas libres en gas helio en un proceso similar al descafeinado del café. proporcionando nuevos conocimientos sobre la estructura de las nanopartículas.

Las nanopartículas tienen una superficie muy grande en comparación con su volumen y, a menudo, pueden reaccionar muy rápidamente. Esto los hace útiles como catalizadores en reacciones químicas y a menudo se utilizan en equipos deportivos. ropa y protectores solares.

En un artículo publicado por el Revista de letras de química física y financiado por la Royal Society, El Leverhulme Trust, el British Council y CONACYT, los equipos del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester y el CNRS en Grenoble midieron cómo los iones de helio se agrupan con átomos de helio neutros y crecen en nanopartículas.

Durante el estudio, examinaron cómo los iones de helio se desplazan a través de una celda llena de átomos de helio. Cuando se incrementó la presión del helio, los investigadores observaron una disminución en la movilidad de los iones.

Dr. Klaus von Haeften del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, quien ha recibido una cátedra visitante de la Universidad Joseph Fourier, dijo:"Llegamos a la conclusión de que el aumento de la presión obligó a más y más átomos de helio a unirse a los iones gradualmente, hasta que los cúmulos crecieron hasta convertirse en partículas de tamaño nanométrico. Este proceso continuó hasta que las nanopartículas alcanzaron el tamaño máximo posible que también dependía de la temperatura.

"Se encontró que un mayor aumento de la presión reduce el tamaño, que interpretamos como compresión. Estos cambios de tamaño podrían seguirse con gran detalle. Para presiones bajas y moderadas, el tamaño cambió con bastante rapidez, mientras que en la región de alta presión los cambios fueron lentos ".

Al analizar la rapidez con que cambiaba el volumen de partículas con la presión, los investigadores pudieron investigar la estructura de las nanopartículas.

Nelly Bonifaci de G2ELab-CNRS dijo:"A baja y moderada presión, las nanopartículas eran mucho más blandas que el helio sólido y llegamos a la conclusión de que debían ser líquidas. A altas presiones se volvieron progresivamente más duras y finalmente sólidas".

El Dr. von Haeften agregó:"Al elegir el helio pudimos estudiar un sistema de la mayor pureza posible y, por lo tanto, nuestros resultados son muy precisos. Se producen procesos similares en el descafeinado del café en dióxido de carbono a alta presión, en tintorería y en fabricación de productos químicos. En todos estos procesos crecen las nanopartículas. Al conocer su tamaño, podemos comprender mucho mejor estos procesos y mejorarlos ".

Esta es la primera vez que los investigadores han podido observar el crecimiento de nanopartículas libres en un amplio rango de presión en helio gaseoso.

Frédéric Aitken de G2ELab-CNRS agregó:"Nuestro trabajo es un punto de referencia importante para la investigación sobre la formación y el tamaño de nanopartículas".