Твердые наночастицы способны менять форму подобно жидкости

Неожиданное открытие показало, что крошечные частицы обладают гибкой внутренней структурой, словно капли жидкости.

Удивительный феномен был открыт в металлических наночастицах: снаружи они предстают в виде капель, колеблющихся и готовых изменять форму, в то время как изнутри сохраняют совершенно стабильную кристаллическую структуру.

Группа ученых во главе с профессором Массачусетского технологического института (MIT) Чжу Ли сообщила, что результаты могут оказаться важными в деле разработки компонентов в нанотехнологиях, таких как металлические контакты для молекулярных электронных микросхем.

Результаты, опубликованные в издании Nature Materials, получены в результате комбинации лабораторного анализа и компьютерного моделирования международной командой, включающей исследователей из Китая, Японии и Питсбурга, а также MIT.

Эксперименты проводились при комнатной температуре с частицами чистого серебра менее 10 нанометров в поперечнике, что в 1000 и более раз меньше толщины человеческого волоса. При этом результаты должны сохраниться для множества металлов, сообщил профессор Ли.

Серебро обладает относительно высокой температурой плавления — 962 градуса по Цельсию или 1763 по Фаренгейту, а потому столь необычное поведение его наночастиц стало настоящим сюрпризом, отметил Ли. Признаки нового феномена ранее наблюдались в экспериментах с оловом, которое обладает значительно более низкой точкой плавления.

Применение наночастиц во многих сферах, от электричества до фармацевтики — насущная область исследований. В целом ученые хотят получить формы, причем формы, которые остаются стабильными на многие годы. А потому открытие данных деформаций демонстрирует потенциально значимый барьер к подобным разработкам. К примеру, если серебряные или золотые наносвязки используются в электронных микросхемах, деформации могут привести к сбою подключения.