به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، ساختار اتخاذ شده توسط نانوذرات سولفید سرب معمولا بهطور شگفتانگیزی هنگام جمع شدن برای تشکیل ابرشبکهها مرتب تغییر میکند. تیمی به سرپرستی گرهارد گروبل، خود سازماندهی و خودآرایی این نانوذرات نیمههادی را در زمان واقعی مشاهده کردند.
نانوذرات سولفید سرب در سلولهای فتوولتائیک، دیودهای ساطع کننده نور و سایر وسایل الکترونیکی استفاده میشود. در این مطالعه، محققان روش خود سازماندهی ذرات برای تشکیل یک فیلم بسیار منظم را بررسی کردند. آنها این کار را با قرار دادن یک قطره مایع (۲۵ میلیونیم لیتر) حاوی نانوذرات در داخل یک سلول کوچک انجام داده و اجازه دادند حلال به آرامی در طول دو ساعت تبخیر شود. سپس دانشمندان از اشعه ایکس استفاده کردند تا در زمان واقعی مشاهده کنند که ذرات در طول آرایش چه ساختاری ایجاد میکنند.
در کمال تعجب، ساختار پذیرفته شده توسط ذرات چندین بار در طول فرایند تغییر کرد. لوکتوا از محققان این پروژه میگوید: «ابتدا میبینیم که نانوذرات یک تقارن شش ضلعی ایجاد میالعه، این تیم برای این منظور از اسید اولئیک استفاده کردند. مولکولهای آن ذرات را میپوشاند تا این ذرات به هم نچسبند، این فرایندی کاملاً رایج در فناورینانو است.
لوکتوا میگوید: «تحقیقات ما نشان میدهد که ساختار نهایی ابرشبکه به این بستگی دارد که آیا نانوذرات منفرد توسط تعداد زیادی مولکول اسید اولئیک احاطه شدهاند یا خیر. در مطالعه قبلی، ما فیلمهایی با ساختار بلوری BCC/BCT هنگامی که چگالی لیگاند زیاد بود بهدست آوردیم. در اینجا، ما بهطور خاص از نانوذرات با چگالی لیگاند پایین استفاده کردیم و این منجر به ساختار FCC شد. بنابراین، هنگام استفاده از نانوذرات، چگالی لیگاند باید تعیین شود.»
نتایج این تحقیق در مجله Chemistry of Materials منتشر شده است. این مطالعه به درک بهتر خودآرایی نانوذرات کمک میکند که میتواند منجر به ساختارهای متفاوت شود.