Cambios de forma en nanoclusters de Au, indicando que la superficie del racimo se derrite a altas temperaturas. Se muestran imágenes de dos grupos individuales que contienen 561 y 2530 átomos. Crédito:Universidad de Swansea.
La investigación publicada en Comunicaciones de la naturaleza se propuso responder una pregunta simple:¿cómo se derriten las nanopartículas? Aunque esta pregunta ha sido el foco de los investigadores durante el siglo pasado, todavía es un problema abierto:modelos teóricos iniciales que describen la fecha de fusión de alrededor de 100 años, e incluso los modelos más relevantes tienen unos 50 años.
Profesor Richard Palmer, quien dirigió el equipo con base en la Facultad de Ingeniería de la Universidad, dijo sobre la investigación:"Aunque se sabía que el comportamiento de fusión cambiaba en la nanoescala, la forma en que se funden las nanopartículas era una cuestión abierta. Dado que los modelos teóricos son ahora bastante antiguos, había un caso claro para que lleváramos a cabo nuestros nuevos experimentos de imágenes para ver si podíamos probar y mejorar estos modelos teóricos ".
El equipo de investigación utilizó oro en sus experimentos, ya que actúa como un sistema modelo para metales nobles y otros. El equipo llegó a sus resultados mediante imágenes de nanopartículas de oro, con diámetros que van de 2 a 5 nanómetros, mediante microscopio electrónico de transmisión de barrido con corrección de aberraciones. Sus observaciones fueron posteriormente respaldadas por simulaciones de mecánica cuántica a gran escala.
El profesor Palmer dijo:"Pudimos demostrar la dependencia del punto de fusión de las nanopartículas con su tamaño y, por primera vez, ver directamente la formación de una capa líquida alrededor de un núcleo sólido en las nanopartículas en una amplia región de temperaturas elevadas, de hecho por cientos de grados.
"Esto nos ayuda a describir con precisión cómo se derriten las nanopartículas y a predecir su comportamiento a temperaturas elevadas. Este es un avance científico en un campo con el que todos podemos relacionarnos, la fusión, y también ayudará a quienes producen dispositivos nanotecnológicos para una variedad de actividades prácticas y cotidianas. usos, incluyendo medicina, catálisis y electrónica ".
