Med en ny idé, mycket arbete och en del av världens mest sofistikerade utrustning, forskare vid McMaster University har utvecklat ett nytt sätt att studera strukturerna hos komplexa ytor, öppnar dörren till framtida upptäckter inom material, energi och teknik.

Forskare från Canadian Center for Microscopy på McMaster campus, arbeta med en kollega från Université Pierre et Marie Curie i Paris, Frankrike, utvecklat den nya metoden genom att använda transmissionselektronmikroskopi. Det är en teknik så kraftfull att den kan användas för att visualisera och identifiera enskilda atomer med flera miljoner gångers förstoringar.

Centrets uppdrag är att tillhandahålla unik elektronmikroskopikapacitet och expertis till forskare som arbetar med ett brett spektrum av nationella och internationella materialforskningsprojekt. Det är hem för ett av världens mest avancerade och kraftfulla elektronmikroskop, Titan 80-300 Cubed.

Den nya forskningen visas i den prestigefyllda tidskriften Natur . Forskarna beskriver hur de utvecklade metoden för att titta på metalloxider, i detta fall strontiumtitanat, en notoriskt utmanande yta att studera, men en som lovar många applikationer, inklusive effektiv belysning, energiproduktion och framtida IT-system.

Gianluigi Botton, vetenskaplig chef för centret, sa det tills nu, det hade varit nästan omöjligt att helt klarlägga atomstrukturen för ytoxiden från materialets själv, på grund av befintliga teknikers fysiska begränsningar.

Nu, efter att ha visat att transmissionselektronmikroskopi kan göra jobbet, forskare kan tillämpa samma metod på andra utmanande ytor, med löftet att göra det lättare att dela vatten för att utvinna väte för bränsle, eller att uppfinna helt nya typer av elektroniska enheter, till exempel.

"Ytor finns runt omkring oss, Botton förklarade. "Att förstå deras egenskaper på den här nivån kan öppna upp många möjligheter."