Kemister vid University of British Columbia har utvecklat en ny modell för att förutsäga de optiska egenskaperna hos icke-ledande ultrafina partiklar.

Fyndet kan hjälpa till att informera om utformningen av skräddarsydda nanostrukturer, och vara till nytta inom ett brett spektrum av områden, inklusive fjärranalys av atmosfäriska föroreningar och studier av kosmisk dammbildning.

Aerosoler och nanopartiklar spelar en nyckelroll i atmosfäriska processer som industriella föroreningar, inom interstellär kemi och i läkemedelsleveranssystem, och har blivit ett allt viktigare forskningsområde. De är ofta komplexa partiklar som består av enklare byggstenar.

Nu visar forskning som publicerades i veckan av UBC-kemister att de optiska egenskaperna hos mer komplexa icke-ledande nanostrukturer kan förutsägas baserat på en förståelse av de enkla nanoobjekten som utgör dem. Dessa optiska egenskaper ger i sin tur forskare och ingenjörer en förståelse för partikelns struktur.

"Tekniska komplexa nanostrukturer med särskilda infraröda svar innebär vanligtvis enormt komplexa beräkningar och är lite hit and miss, säger Thomas Preston, en forskare vid UBC Department of Chemistry.

"Vår lösning är en relativt enkel modell som kan hjälpa oss att effektivisera nanomaterial med de egenskaper vi vill ha, och hjälpa oss att förstå egenskaperna hos dessa små partiklar som spelar en viktig roll i så många processer. "

Resultaten publicerades i Förfaranden från National Academy of Sciences .

"Till exempel, egenskaperna hos en mer komplex partikel som består av en hålighet och en kärnstruktur kan förstås som en hybrid av de enskilda bitarna som utgör den, "säger UBC -professor Ruth Signorell, en expert på karakterisering av molekylära nanopartiklar och aerosoler och medförfattare till studien.

Experimentet testade också modellen mot CO2 -aerosoler med kubisk form, som spelar en roll vid molnbildning på Mars.