Forskare vid University of Birmingham har fångat bildandet av en platinabelagd nanopartikel som har en slående likhet med en festlig snögubbe. Förutom att ge lite julstämning, den fullt fungerande "nano-snögubben" har tillämpningar för att ge grönare energi och för framsteg inom medicinsk vård.

Med endast fem nanometer i storlek, nano-snögubben avbildades med ett aberrationskorrigerat sveptransmissionselektronmikroskop vid Nanoscale Physics, Chemistry and Engineering Research Laboratory vid University of Birmingham.

Den bildades oväntat av en självmonterad platina-titan-nanopartikel som oxiderades i luft, och har ögon, näsa och en mun" bildad av ädelmetallplatinakluster inbäddade i en titandioxidyta.

Trots sitt festliga utseende, nano-snögubben utför en allvarlig funktion för att katalysera uppdelningen av vatten för att göra grönt väte för bränsleceller. I denna funktionalitet demonstrerar nanopartikeln hur införandet av titanatomer till en platinakatalysatorpartikel har sina fördelar.

Platina är mycket funktionell för att utföra kemiska omvandlingar, vilket gör den till en eftertraktad metall för vetenskapligt bruk. Det är också dyrt och i kritiskt utbud. Därför, nano-snögubben visar hur, genom att inkludera titanatomer, mängden platina som behövs minskas och den befintliga platina som används skyddas mot sintring (aggregering av nanopartiklarna).

Professor Richard Palmer, chef för universitetets Nanoscale Physics Research Lab – det första centret för nanovetenskap i Storbritannien – leder vägen inom forskning om nanopartikelvetenskap och förklarar hur denna information har stort intresse för energi- och läkemedelsindustrin:

"Genom att kombinera titan- och platinaatomer i en nanopartikel, vi kan minska behovet av att använda sällsynt och dyr platina, och även underhålla det som vi har använt. Detta kan påverka ett antal applikationer där platina används, t.ex. att skapa grönt väte för renare energianvändning. genererar lågenergielektroner i strålbehandling som kan döda cancerceller; och att utföra kemiska omvandlingar för att skapa farmaceutiska produkter."

Saeed Gholhaki, en av forskarna som upptäckte snögubben säger:

"I nanoregimet är atomer byggstenarna i nanoskala strukturer. Dessa byggstenar kan bilda underbara former och strukturer som regleras av naturlagarna. Nanovetenskap handlar om att förstå fysiken bakom, och därmed kontrollera dessa fenomen, i slutändan gör det möjligt för oss att designa material med önskade egenskaper. Ibland byggstenarna, i detta fall platinakärnor, kan monteras på ett intressant sätt för att likna bekanta föremål som ansiktet på en snögubbe!"