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
قدس شریف بیش از همیشه تاریخ در آستانه آزادی و پیروزی است
۴ نفر از عاملان درگیری با ماموران منابع طبیعی در نور دستگیر شدند
۲ هزار و ۴۸۹ نفر به مراکز سیار انتقال خون خراسان جنوبی مراجعه کردند
نحوه تعیین نام هوشمند و پلمب دفاتر تجاری اعلام شد
بازداشت مهندس ایرانی در آمریکا تمدید شد + جزئیات
مسعود پزشکیان پروفسور شد
سربازان وام اشتغالزایی می‌گیرند/ کدام مشاغل مشمول این وام می‌شوند؟
توزیع اسلحه در خوزستان با کمک خارجی‌ها/ کشف و انهدام شبکه قاچاق سلاح جنگی
«نمایشنامه‌خوانی مولوی» در باشگاه دانشجویان دانشگاه تهران برگزار می‌شود
«جشنواره‌ ثور» باعث ایجاد پیوند بین فعالان بازارهای مالی و فیلمسازان می‌شود!
دانشگاه تهران به مؤسسه بین‌المللی «سِرن» پیوست
بیانیه سپاه پاسداران در پی توافق آتش‌بس در غزه
منبع عبری: حماس بعد از آتش‌بس هم با قدرت در غزه می‌ماند
برجسته‌ترین بندهای توافق آتش‌بس غزه/ آمار هولناک ویرانی‌ها
روبیو: برای حل بحران اوکراین آمریکا هم باید امتیاز بدهد
ابربدهکاران بانکی چقدر بدهکارند؟
جنگ غزه تمام شد
کفن و آگهی ترحیم؟/ لطفاً «معمولی» باشید، این «ابتکار» نیست‌ها!
آیا مذاکره با آمریکا امکان‌پذیر است؟
چرا حماس پیروز شد
روابط ایران و تاجیکستان
نظرسنجی
بنظر شما باتوجه به حوادث اخیر فلسطین چقدر احتمال فروپاشی رژیم صهیونیستی وجود دارد؟




مشاهده نتایج
go to top