تاریخ انتشار: شنبه 1403/10/22 - 11:02
کد خبر: 527299

انجام واکنش‌های کاتالیستی کنترل شده با نور در مقیاس نانو

 انجام واکنش‌های کاتالیستی کنترل شده با نور در مقیاس نانو

فیزیکدانان برای اولین بار از نور لیزر برای کنترل مکان واکنش‌های ناشی از نور بر روی سطح نانوذرات استفاده کردند.

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ کنترل میدان‌های الکترومغناطیسی قوی روی نانوذرات، کلید شروع واکنش‌های مولکولی هدفمند بر روی سطوح آن‌هاست. چنین کنترلی بر میدان‌های قوی از طریق نور لیزر به دست می‌آید. اگرچه در گذشته تشکیل و شکستن پیوندهای مولکولی بر روی سطوح نانوذرات ناشی از لیزر مشاهده شده است، اما کنترل نوری نانوسکوپی واکنش‌های سطحی هنوز به دست نیامده است.

یک تیم بین‌المللی به رهبری دکتر بوریس برگز و پروفسور ماتیاس کلینگ در دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان (LMU) و موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک (MPQ) با همکاری دانشگاه استنفورد اکنون این شکاف دانش را پر کرده‌اند. این فیزیکدانان برای اولین بار محل واکنش‌های مولکولی ناشی از نور را بر روی سطح نانوذرات SiO۲ جدا شده با استفاده از پالس‌های لیزری فوق کوتاه تعیین کردند.

تجمع و اغتشاش مواد واکنش‌دهنده روی سطح نانوذرات وجود دارد. مولکول‌ها لنگر می‌اندازند، حل می‌شوند و مکان خود را تغییر می‌دهند. همه این‌ها واکنش‌های شیمیایی، تغییر ماده و حتی ایجاد مواد جدید را موجب می‌شود. رویدادهای روی سطح نانوذرات را می‌توان با کمک میدان‌های الکترومغناطیسی کنترل کرد. اکنون این موضوع توسط تیمی به رهبری دکتر بوریس برگز و پروفسور ماتیاس کلینگ، نشان داده شده است. برای این منظور، محققان از پالس‌های لیزری قوی و فمتوثانیه برای ایجاد میدان‌های موضعی بر روی سطوح نانوذرات، استفاده کردند.

با استفاده از روش نانوسکوپی واکنش، که اخیراً در همین گروه توسعه یافته است، محققان توانستند محل واکنش و محل تولد قطعات مولکولی را روی سطح نانوذرات سیلیس – با وضوح بهتر از ۲۰ نانومتر – بررسی کنند. کنترل فضایی نانوسکوپی که با وضوح بالاتر قابل دستیابی است، توسط دانشمندان با قرار دادن میدان‌­های دو پالس لیزر با رنگ‌­های مختلف و شکل موج و قطبش کنترل شده ایجاد شد. بنابراین، آن‌ها باید تاخیر زمانی بین دو پالس را با دقت اتوثانیه تنظیم می‌کردند. یک اتوثانیه هزار بار کوتاهتر از یک فمتوثانیه است. هنگام تعامل با این نور، سطح نانوذرات و مولکول‌های جذب شده در مکان‌های مورد نظر یونیزه می‌شوند که منجر به تجزیه مولکول‌ها به قطعات مختلف می‌شود.

ماتیاس کلینگ توضیح می‌دهد: «واکنش‌های سطحی مولکولی روی نانوذرات نقش اساسی در نانوکاتالیز دارند. آن‌ها می‌توانند کلیدی برای تولید انرژی پاک، به‌ویژه از طریق تقسیم آب فوتوکاتالیستی باشند».

بوریس می‌افزاید: «نتایج ما راه را برای ردیابی واکنش‌های فوتوکاتالیستی روی نانوذرات نه تنها با وضوح مکانی نانومتری، بلکه با وضوح زمانی فمتوثانیه‌ای هموار می‌کند.»

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که با این روش مشخصه­‌یابی بتوان انواع مختلف نانوکاتالیست‌­ها را بررسی کرد و فهم بهتری از فرایندهای کاتالیستی روی سطح آن‌ها، به دست آورد.

مرتبط ها
نظرات
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران باشد و یا با قوانین جمهوری اسلامی ایران و آموزه‌های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید
تورهای مسافرتی آفری
ماجرای مشکل زنگ هشدار آیفون چیست؟
قانون جدید کانادا برای ایرانیان؛ آیا مهاجرت به کانادا برای ایرانیان آسان‌تر شده است؟
آیا اعتیاد به مواد مخدر باعث زوال عقل می‌شود؟
راهنمای خرید عسل شب جمعه و بهترین عسل برای تقویت قوای جنسی
خرید فالوور واقعی ایرانی کاملا فعال و هدفمند ( ارسال آنی )
فروش ویژه تجهیزات ایمنی در فروشگاه نارون
میثم دهقانی؛ مدرس برتر فارکس و طلا در ایران
نحوه باز کردن سپر جلو و عقب ۲۰۶
پرفروش ترین گوشی ها از هر برند در ایران
کداجت : مرکز تخصصی فروش و خدمات جت پرینتر در ایران
افزایش هزینه جراحی عمل بینی پهن و گوشتی در سال ۱۴۰۳
دتکتور گاز هیدروژن پروسنس prosense (سنسور هیدروژن)
برگزاری جلسه شورا پشت درهای بسته
«استیضاح» منجر به بی‌ثباتی مدیریت‌ها می‌شود
احقاق حقوق کودک کار، شرط زدودن آینده جامعه از بزه کاری
تحصیل ۵۵۰۰ کودک کار در مراکز پویاشهر
گزارش جالب مژگان شجریان از آتش سوزی لس آنجلس
انتقال پایتخت؛ آری یا خیر؟
مجوز اپراتور هوش مصنوعی به زودی توسط وزارت ارتباطات صادر می‌شود
جزئیات تازه درباره جاسوس سوئیسی که در ایران خودکشی کرد
سامانه‌های بومی را جایگزین اس۳۰۰کردیم
نظرسنجی
بنظر شما باتوجه به حوادث اخیر فلسطین چقدر احتمال فروپاشی رژیم صهیونیستی وجود دارد؟




مشاهده نتایج
go to top