新成像技術能洞察單個奈米粒子
- 發佈時間：2015-09-12 01:30:30 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京9月11日電 （記者房琳琳）瑞典查爾莫斯大學研究人員能夠用一種新的顯微技術來觀察單個奈米粒子，而不是觀察聚集在一起混雜不清的一團粒子。發表在《自然·材料》雜誌上的成果顯示，研究人員利用等離激元奈米光譜電子成像技術實現了對單個鈀奈米粒子的觀察。
項目領導者克裏斯托弗·朗海默説：“我們能夠證明，通過觀察單個奈米粒子就可以洞察奈米材料與周圍分子之間相互作用的物理屬性。”
據電氣和電子工程師協會（IEEE）《光譜》雜誌官網11日報道，研究人員用這種技術檢測單個鈀奈米顆粒吸收氫的能力，實驗發現，儘管奈米粒子具有相同的大小和形狀，但在40毫巴（大氣壓力單位，1毫巴＝100帕斯卡）的大氣壓力下吸收氫的程度是不盡相同的。
在現實應用中，這種觀察能夠幫助開發更為敏感的氫感測器，用以探測燃料電池汽車的泄漏問題。朗海默説：“氫感測器在工作時的主要挑戰之一，就是能否設計出對氫的反饋具有線性和可逆性的材料。”
此前，已經有人能夠為單個奈米粒子成像，但這需要較高的成本來給奈米粒子加熱，或者用其他的方式消除影響觀察精確度的問題。
朗海默説：“當要研究單獨奈米粒子，你需要讓某種特殊的探測器去詢問這個粒子‘你在做什麼’？這通常意味著需要在極其細微的範圍內聚焦一束高能電子，或者光子。然後你能迅速獲得非常高能的密度，但它可能破壞你想要觀察目標的某些過程。”
新方法不僅將這種破壞作用降到了最低，還能很好地與環境相協調，能夠允許在實際環境中一次只研究一個奈米粒子。這種在實驗室外觀察奈米粒子的能力可能讓“環境中的奈米粒子影響力”成為該領域的重點發展方向。
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