Forskare vid UCI:s Irvine Materials Research Institute har gjort ett genombrott i att direkt avbilda en platinaprekursorförening och dess dynamiska omvandling till nanokristaller. Observationen gjordes i verklig tid och rum i IMRI:s toppmoderna transmissionselektronmikroskopanläggning. Forskargruppens resultat publicerades idag i Vetenskapens framsteg .

Att känna till dynamiken och kinetiken för materialomvandling är användbar eftersom det kan leda till förmågan att finjustera substanser för att uppvisa önskade egenskaper fördelaktiga inom områden som sträcker sig från energiomvandling och lagring till läkemedel. Forskare har tidigare haft svårt att avbilda kärnbildning och tillväxt av nya kristallina nanomaterial eftersom deras kemiska prekursorer är mycket känsliga för de elektronstrålar som behövs för atomupplösningsmikroskopi.

"Dessa föreningar har svaga bindningar, så själva handlingen att observera dem i de tidiga stadierna av transformation via TEM leder till jonisk reduktion och skada på prekursorn, sa Xiaoqing Pan, IMRI-direktör och Henry Samueli Endowed Chair in Engineering vid UCI.

"Vår metod var att använda en ultralåg elektrondos i vår TEM, vilket gjorde det möjligt för oss att identifiera strukturen, fånga och avslöja dynamiken i den stegvisa reduktionen av föreningen, " sa studiens medförfattare Pan, som också är UCI-professor i materialvetenskap och teknik samt fysik och astronomi. Han sa att denna nya metod för att uppnå atomisk upplösning av fasförändringen av platinaföreningar från prekursorer till nanokluster kan användas i studien av sådan dynamik inom det materialvetenskapliga forskningsfältet.

Studien stöddes av IMRI och National Science Foundation.