Открытие золотых нанокластеров «удвоило» подсказки для других меняющих форму частиц

Новая попытка анализа сосредоточила внимание на 2 уникальных атомных структурах.

Полиморфы или вещества с одинаковым составом, но разной структурой, часто встречаются в сыпучих продуктах. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, подтвердило, что они существуют и в наноструктурах. Ученые описали 2 уникальных структуры традиционного золотого нанокластера Au144(SR)60 (лучше известен как Gold-144), включая его ранее неизвестную версию.

«Мы выяснили, что одинаковое количество атомов золота может выстраиваться в 2 разных варианта наномерных скоплений», — сказал один из авторов Павол Юхас из Национальной лаборатории Брукхевена.
Открытие дает инженерам новый материал для изучения, вместе с возможностью выявления других полиморфных наночастиц.



«Нам понадобилось на это 4 года, — заявил соавтор Саймон Биллинг, сотрудник лаборатории и Колумбийского университета. – Мы не ожидали, что у кластера будет более одной атомной компоновки. Открытие дает нам больше возможностей в попытках создания структур с полезными свойствами».
Биллинг и его лаборатория первыми опробовали анализ функции распределения атомных пар (ФРАП) для интерпретации данных о строении наночастиц. Для проверки метода ученые попросили химиков из университета Колорадо сделать небольшие образцы Gold-144. Исследователи проанализировали их на оборудовании в Гренобле, Франция. К их удивлению, было обнаружено угловатое, а не ожидаемое сферическое, двадцатигранное ядро. Анализ нового образца в лаборатории Брукхевена, показал привычную структуру.

«Мы не поняли с чем столкнулись, но, копнув глубже выяснили, что имеем дело с полиморфом», — сказала Кирстен Дженсен.
Исследование стало первым шагом в работе, целью которой является создание наночастиц с заданными свойствами сразу, а не методом проб и ошибок.